【正文】 環(huán)行器 ? 光調(diào)制器 Modulators ? 光開(kāi)光 Switches ? 光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器 ? 光交叉互連器 光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器 ? 光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器（ Wavelength Converter） 是一種實(shí)現(xiàn)將光信號(hào)從某一波長(zhǎng)的光載波轉(zhuǎn)換至另一波長(zhǎng)光載波的器件，是波分復(fù)用光通信系統(tǒng)向光網(wǎng)絡(luò)演變的一個(gè)關(guān)鍵性器件。它可以在光通信網(wǎng)絡(luò)中廣泛地用于光交換、波長(zhǎng)路由以及光信號(hào)的全光再生等。 ? 光－電－光式光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器 ? 全光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器 光 電 光式光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器 ?in Receiver/Photo diode Elect. Amplifier/ regenerator + driver Laser External modulator ?out ? 特點(diǎn) ? 信號(hào)格式透明 ? 轉(zhuǎn)換速率可達(dá) 10Gbit/s ? 可以實(shí)現(xiàn)消光比增強(qiáng)及信號(hào)再生 ? 信噪比高 ? 偏振無(wú)關(guān) ? 允許 ?in=?out ? 輸入信號(hào)功率要求低 ? 技術(shù)成熟 ? 光電轉(zhuǎn)換線路復(fù)雜，終究要受電子瓶頸的限制 全光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器 ? 全光 波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器 是 將信號(hào)從一個(gè)波長(zhǎng)變?yōu)榱硪粋€(gè)波長(zhǎng)而不需要變換到電域，因此具有高速、寬帶、透明 (與信號(hào)格式無(wú)關(guān) )的特點(diǎn)。 ? 利用 SOA中的交叉增益調(diào)制 (XGM) ? 利用 SOA中的交叉相位調(diào)制 (XPM) ? 利用 SOA中的四波混頻效應(yīng) (FWM) 基于 SOAXGM的 WC As the input power increases, the carriers in the gain region of the SOA get depleted, resulting in a reduction in the amplifier gain. If the lowpower probe signal at a different wavelength is sent into the SOA, it will experience a low gain when there is a 1 bit in the input signal and a higher gain when there is a 0 bit. Signal ?S Probe ?P Filter Probe ?P Signal Carrier density Gain Probe Output time SOAXGM的特點(diǎn) ? 可以達(dá)到較高的轉(zhuǎn)換速率，可到 10Gb/s； ? 輸出光與原信號(hào)光反相； ? 轉(zhuǎn)換效率高； ? 對(duì)輸入信號(hào)功率適中（ 10 ~ 5dBm）； ? 偏振無(wú)關(guān)（要求使用的 SOA偏振無(wú)關(guān)）； ? 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 SOAXGM的缺點(diǎn) ? 消光比退化嚴(yán)重 (輸入光功率無(wú)法使 SOA關(guān)斷 ) 。 ? 在高速率下 (10Gb/s以上 )轉(zhuǎn)換后信號(hào)存在明顯的碼型效應(yīng) (所謂碼型效應(yīng)， 輸出的轉(zhuǎn)換信號(hào)與輸入信號(hào)的碼型相關(guān)。由于載流子恢復(fù)時(shí)間較長(zhǎng)（慢）， 其最明顯的特征就是轉(zhuǎn)換后信號(hào)由“ 0”變?yōu)椤?1”時(shí)比較緩慢地上升，并且“ 1”信號(hào)不平坦，表現(xiàn)為眼圖的上眼皮有分層 ) ? 輸出信號(hào)帶有啁啾，不利于在普通單模光纖中進(jìn)行長(zhǎng)距離傳輸。 XGMSOA 波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的性能 輸 入 轉(zhuǎn) 換 碼型效應(yīng) 消光比惡化 基于 SOAXPM的 WC ? 機(jī)理 ：在半導(dǎo)體光放大器中由于載流子耗盡達(dá)到增益飽和，同時(shí)使 SOA的 有源區(qū)的折射率發(fā)生變化 ，導(dǎo)致通過(guò)其中的探測(cè)光產(chǎn)生相位調(diào)制，對(duì)調(diào)相的輸出光進(jìn)行鑒相，變?yōu)檎{(diào)幅信號(hào)，即可實(shí)現(xiàn)光波長(zhǎng)的轉(zhuǎn)換。 ? 關(guān)鍵環(huán)節(jié)：采用光電集成技術(shù)實(shí)現(xiàn)鑒相。 ? Alcatel公司采用 MZI干涉法來(lái)實(shí)現(xiàn)鑒相。 SOA SOA New wavelength ?2 Data ?1 Data on new wavelength ?2 Crossphase modulation 可改善消光比： 合適的相位差可使透射率足夠低 。 可改善碼型效應(yīng)： 由于傳輸函數(shù)與相位差有關(guān)而與相位關(guān)系很小，而相位差與碼型無(wú)關(guān)。 基于 SOAFWM的 WC 特點(diǎn)： 與信號(hào)格式無(wú)關(guān)、信號(hào)比特率可達(dá) 40Gbit/s. 缺點(diǎn)： 轉(zhuǎn)換效率低、偏振相關(guān) 、輸入信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍小、轉(zhuǎn)換效率與波長(zhǎng)有關(guān)（即當(dāng)輸入信號(hào)波長(zhǎng)與轉(zhuǎn)換波長(zhǎng)間隔增大時(shí)，轉(zhuǎn)換效率隨之降低）。 Signal ?S Pump ?P Filter ?c ?S ?P ?c ?c=2?p ?s 性能 XGM X P M F WM 轉(zhuǎn)換關(guān)系 ω out put = ω pr obe ω out put = ω pr obe ω out = 2 ω pum p ω in 允許的信號(hào) 比特率 較高 較高 很高 信號(hào)格式 透明性 有限透明 有限透明 嚴(yán)格透明 是否能改 進(jìn)消光比 否 是 否 噪聲指數(shù) 中等 較小 較大 轉(zhuǎn)換帶寬 較大 一般 較小 轉(zhuǎn)換效率 較大 一般 較小 輸入信號(hào) 功率要求 較小 一般 較大 啁啾特性 正啁啾 小或負(fù)啁啾 啁啾相反 偏振無(wú)關(guān) 是 是 否 同時(shí)進(jìn)行多波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換 否 否 是 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 是 否 是 基于 SOA的全光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器性能比較 目錄 ? 光器件概述 ? 光連接器 Connector ? 光衰減器 Attenuator ? 光耦合器 Coupler ? 復(fù)用器與濾波器 Multiplexer and Filter ? 光隔離器與環(huán)行器 ? 光調(diào)制器 Modulators ? 光開(kāi)光 Switches ? 光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器 ? 光交叉互連器 光交叉互連器 光交叉互連節(jié)點(diǎn) ( Optical crossconnecter, OXC) 光上 /下話路節(jié)點(diǎn) (Optical add/drop multiplexer, OADM) OXC OADM 4321 ????4321 ???? 上 /下話路器 Optical add/drop multiplexers AWG和光開(kāi)關(guān)結(jié)合； 可以動(dòng)態(tài)控制網(wǎng)絡(luò)重構(gòu) ADD DROP DEMUX MUX 2?2 switch OADM OXC基本結(jié)構(gòu)： ?波分復(fù)用 / 解復(fù)用器 ?交叉矩陣 ?波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換模塊 add drop ?分插復(fù)用 (上下路 ) OXC 支撐未來(lái)光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵器件 未來(lái)光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展很大程度上是基于光器件的創(chuàng)新 光子集成工藝的突破將引起大規(guī)模的光器件創(chuàng)新 ? 光交叉器件 ? 可調(diào)諧器件 ? 寬帶光纖放大器 ? 新型高速光信號(hào)處理器件 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAIT