论文部分内容阅读
摘要：OTDM和WDM是提高光通信带宽的两个主要方式。WDM技术已经非常成熟,OTDM技术也是当下研究的热点。随着人们对带宽的需求越来越大,未来光通信的研究方向必然会向着OTDM/WDM混合通信系统的方向发展,而限制OTDM/WDM混合通信系统的主要技术是高速全光开关。MZI (Mach-Zehnder interferometer)型和TOAD (Terahertz optical asymmetrical demultiplexer)型光开关都是利用非线性器件(SOA)的强非线性特性来进行光信号处理,是未来应用前景最广泛的两种全光处理器件。本文通过理论推导和仿真研究了MZI型和TOAD型光开关的基本特性。以MZI型和TOAD型光开关为基础,研究了OTDM的解复用,以及OTDM/WDM混合通信系统的接口转换。本文主要研究内容和成果如下：首先结合optisystem仿真研究了半导体放大器(SOA)的增益饱和特性和非线性特性(交叉增益调制(XMP)、交叉相位调制(XPM)和自相位调制(SPM))。在optisystem环境下搭建了MZI型光开关、单控制脉冲和双控制脉冲TOAD型光开关的仿真系统,结合理论分析和optisystem仿真深入研究了三种结构光开关的开关窗口性能,比较了各自性能差异。以MZI型和TOAD型光开关为基础搭建了OTDM的时分解复用系统,并进行了1Gbit/s到40Gbit/s的时分解复用研究。其次研究了OTDM/WDM混合通信系统的组网模式和不同方案所要用到的关键技术。以MZI型和TOAD型光开关为基础分别搭建了NRZ/RZ码字相互转换的全光器件和波长转换器件仿真,并进行1Gbit/s到4Gbit/s的相关仿真研究。最后利用TOAD型OTDM解复用器搭建了两种不同组网模式的OTDM/WDM混合通信系统,并获得了对比度高误码率低的解复用结果。本文所搭建的MZI型和TOAD型光开关的仿真方案,前人并无确切研究,将为以后实验室建设提供一种可靠的仿真环境,能够有效加快OTDM/WDM混合通信系统研究领域的研究工作。