基于太赫兹光解复用器-四波混频效应的全光异或门方案

作     者：段杰 谢小平 段弢 温钰 DUAN Jie;XIE Xiao-ping;DUAN Tao;WEN Yu

作者机构：西安通信学院西安710106 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室西安710119 

出 版 物：《光子学报》 (Acta Photonica Sinica)

年 卷 期：2013年第42卷第9期

页      面：1031-1038页

核心收录：

学科分类：070207[理学-光学] 07[理学] 08[工学] 0803[工学-光学工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(No.60907026) 中意合作项目“新型分布式光传感与网络技术”(No.2010DFA14640)资助 

主　　题：全光异或门 太赫兹光解复用器 半导体光放大器 四波混频效应 

摘      要：为了解决基于太赫兹光解复用器-交叉相位调制效应全光异或门的三个问题,即严格的同步要求;不能应用于输入信号为非归零码信号的情况;异或处理速率受半导体光放大器载流子速率限制.提出了一种应用于输入为开关调制信号,利用太赫兹光解复用器结构,基于半导体光放大器四波混频效应的全光异或门方案.该方案由于基于四波混频效应,因此能从根本上解决基于太赫兹光解复用器-交叉相位调制效应全光异或门方案所存在的三个问题.通过理论分析介绍了该方案的原理,并通过仿真分别实现了该方案对输入为40Gbps,归零码信号;80Gbps,归零码信号;10Gbps,非归零码信号的异或操作.三种输入信号对应的异或输出Q因子与误码率分别为11.7,2.4×10-18;8,1.1×10-10;22,1.3×10-40.分析了太赫兹光解复用器主要组成元件参数,以及温度起伏与色散效应对异或们输出信号质量的影响.理论分析与仿真共同验证了该方案对于解决基于太赫兹光解复用器-交叉相位调制效应全光异或门三种问题的可行性与有效性.