





























,输出逻辑。
探测光与泵浦光输入,输出,输出逻辑。
输出信号经滤波器后于连续光信号输入,输出信号。
的输出经滤波器后作为的泵浦光,和另路中输出的探测光起输入,输出,输出逻辑。
南京邮电大学届本科生毕业设计论文图基于的型全光译码器的仿真结构图仿真中所用的主要参量为两路输入信号光和的码型都为非归零码。
其中的波长为,比特序列为。
的波长为,比特序列为。
为波长为的连续光。
输入到的信号的功率为,输入到的信号的功率为输入到的信号的功率为,输入到的信号的功率为。
在高斯滤波器后加时域观测仪,可以观察三个个的输出时域波型。
输入信号和三个的输出时域波形如图所示。
根据时域波形图可以看出,三个的输出依次为,分别对应信号和的逻辑和。
因此,利用本方案可以实现全光比较器的逻辑功能。
南京邮电大学届本科生毕业设计论文图依次为信号和的输出从图的输出波形图中可以发现,在输出比特的地方有个小峰,这是由于信道对的增益抑制不完全,导致探测光的比特被放大的结果。
仿真时设置合理的参数,可以适当抑制小峰,改善最后的输出结果。
性能分析在全光比较器中,逻辑的输出峰值光功率和输出消光比是评价比较器质南京邮电大学届本科生毕业设计论文量的两个很重要的参数,低的逻辑输出峰值光功率和输出消光比将会引起大的误码率。
因此,我们研究了全光比较器的逻辑输出峰值光功率和输出消光比这两个参数随泵浦光功率探测光功率的注入电流的变化情况。
全光比较器的输出消光比定义为输出信号的平均功率与信号的平均功率之比,可以表示为仿真结果分析逻辑的输出峰值功率特性研究泵浦光功率对逻辑的输出峰值功率的影响保持系统中各器件参数不变,改变输入泵浦光的功率。
图给出了输入泵浦光功率在到范围内,比较器的逻辑的输出峰值功率的变化情况。
因为的泵浦光是的输出,所以研究的是的逻辑的输出峰值功率随的泵浦光功率的变化。
由图可以看出,随着输入泵浦光功率的增大,和中载流子的消耗就越多,增益饱和现象就越明显,因此逻辑的逻辑的输出峰值功率减小输出的逻辑功率的减小,意味着的泵浦光功率下降,从而导致逻辑的逻辑的输出峰值功率随输入泵浦光功率的增大而增大。
图逻辑的输出峰值功率随泵浦光功率的变化探测光功率对逻辑的输出峰值功率的影响南京邮电大学届本科生毕业设计论文在系统中各器件参数保持不变的情况下,探测光的功率在到间取值,可以得到逻辑的输出峰值功率的变化如图所示。
由图可见,增大探测光功率会使逻辑的输出峰值功率也随之略有增大。
这是因为探测光功率增大,对的调制程度降低,由于增益饱和效应,逻辑的输出峰值功率会增加。
而的探测光为的输出光,所以对分析时考虑的输出光功率,取值为到之间,得到的逻辑的输出峰值功率的变化如图所示。
图和逻辑的输出峰值功率随探测光功率的变化图的逻辑的输出峰值功率随探测光功率的变化注入电流对逻辑的输出峰值功率的影响保持系统中各器件参数不变,改变注入电流。
图给出了的注入电流在到范围内,比较器的逻辑的输出峰值功率的变化情况。
由图可以看出,随着注入电流的不断增大使得的逻辑的输出峰值功率随之增大。
这是因为,注入电流的增大,使载流子浓度增大,从而提高了的增益。
南京邮电大学届本科生毕业设计论文因此,输出的峰值光功率随着注入电流的增大而增大。
图逻辑的输出峰值功率随注入电流的变化结果表明因此,要获得性能比较好的比较器,应该综合考虑泵浦光功率探测光功率的注入电流这些因素的影响,选取最佳的器件和工作参数。
消光比特性研究泵浦光功率对消光比的影响由图可以看出随着输入泵浦光功率的增大,比较器的消光比增大。
这是由于消光比取决于输出分别为和时的增益差值,输出逻辑随泵浦光功率的增大幅度要小于输出逻辑的增大幅度。
因此,随着泵浦光功率的增大,的饱和程度加深,增益差变得越来越大,比较器的输出消光比也就呈现了增大趋势。
图消光比随泵浦光功率的变化南京邮电大学届本科生毕业设计论文探测光功率对消光比的影响在系统中各器件参数保持不变的情况下,和探测光的功率在到间取值,的探测光是的输出,的探测光功率取值在到,可以得到消光比的变化如图和所示由图可见,增大探测光功率的同时会加剧消光比的退化。
这是因为探测光功率增大,输出逻辑的功率随之也增大,且输出逻辑的功率增加幅度要大于输出逻辑的功率增加幅度,输出和信号之间的增益差值下降,从而导致了消光比随探测光功率的增大而严重退化的现象。
图和消光比随探测光功率的变化图消光比随探测光功率的变化的注入电流对消光比的影响保持系统中各器件参数不变,改变注入电流。
图给出了的注入电流半导体光放大器交叉增益调制交叉相位调制交叉偏振调制四波混频掺铒光纤放大器电吸收调制器马赫泽德干涉仪迈克尔逊干涉仪自发辐射相移键控差分相移键控偏振移位键控非归零码耦合器偏振控制器光滤波器偏振分束器载流子密度脉动效应载流子加热自由载流子吸收南京邮电大学届本科生毕业设计论文窄带光滤波器自相位调制到范围内,比较器的输出消光比的变化情况。
由图可以看出,随南京邮电大学届本科生毕业设计论文着注入电流的不断增大使得的输出消光比随之减小。
图消光比随注入电流的变化随着注入电流的增大,的增益随之增大,逐渐达到饱和。
在小信号光输入时,的增益随注入电流的变化幅度要大于大信号输入时的变化幅度。
逻辑输出为和时,分别对应于小信号光输入情况和大信号输入情况,则当逻辑输出时增益随注入电流增大的幅度比逻辑输出时大。
因此,随着注入电流的增大,逻辑输出功率比逻辑输出功率增大得快。
如图所示,比较器的输出消光比随注入电流的增大而下降。
本章小结本章对于基于中的效应的全光比较器方案进行了模拟仿真和性能分析,具体如下使用软件对这种全光比较器进行了模拟仿真。
介绍了仿真时各个主要器件的主要参数设置。
观察仿真结果。
根据得到的输入输出波形,与比较器真值表比照,本文的方案成功的实现了比较器的逻辑功能。
比较器的性能分析。
分析了比较器输出的峰值功率和输出消光比这两个重要参数。
改变比较器的不同参数,如泵浦光功率探测光功率和的注入电流,观察对比较器性能的影响。
结果表明的消光比特性和功率随这三个因素的变化是相反的,因此在设计时应折衷考虑来设置各个参数以提高比较器的整体性能。
南京邮电大学届本科生毕业设计论文第四章全文总结世纪是个以网络为核心的信息时代,人们对信息的需求与日俱增。
全光分组交换网是光通信网络的未来发展方向,全光交换的实现,不仅可以克服电子瓶颈的限制,而且也使全光分组交换网具有灵活高速交换粒度多样化以及网络资源利用率高等优势。
全光逻辑器件的发展是发展下代全光网络,消除电子瓶颈的重要的部分,在利用实现全光信号处理中,般利用的是中的效应效应效应和效应。
本文对基于中的效应的全光比较器方案进行了数值模拟和仿真研究。
基于中效应的全光比较器的方案,具有效率高,不需要进行精确的相位控制结构简单,性能稳定有效,可适用于更高速率的逻辑运算等特点。
概括全文,所做工作和研究结果主要有以下几个方面在广泛查阅了国内外文献的基础上,分析了全光比较器的研究意义,概括了全光比较器的种类和研究现状,针对交叉增益调制型全光比较器,选取了基于实现全光比较器的方案。
阐述了基于中效应的全光比较器的工作原理。
然后简单介绍了的理论模型,利用理论模型,可以很好地模拟分析这种全光逻辑门的各种输出特性。
比较器的性能研究方面主要分析了输出时的峰值功率和输出消光比这两个重要参数。
改变输入的泵浦光功率,探测光功率和的注入电流,观察对比较器性能的影响。
结果表明小的泵浦光功率大的探测光功率和大的注入电流,会使输出的峰值功率增大。
但是要获得好的消光比特性,需要注入尽可能大的泵浦光功率和尽可能小的探测光功率,并减小的注入电流。
结果表明的消光比特性和功率随这三个因素的变化是相反的,因此在设计时应折衷考虑来设置各个参数以提高比较器的整体性能。
南京邮电大学届本科生毕业设计论文致谢在这篇论文完稿之际,我衷心地感谢在我学习和成长过程中所有给予我无私关怀和帮助的老师,学姐和同
