研究了基于半导体光放大器(SOA)结合延迟干涉仪(DI)结构的全光波长转换。分析了SOA-DI结构的工作原理和DI参数的作用, 进行了10 Gb/s和40 Gb/s归零码全光波长转换实验研究。实验结果表明, 基于SOA中交叉增益调制(XGM)效应实现的波长转换为反相转换, 输出信号消光比较低, 当工作速率较高时波长转换信号质量明显恶化。而SOA-DI结构可实现同相波长转换并可改善波长转换信号的消光比, 从而改善单个SOA实现波长转换的性能并提高系统的工作速率, 该结构还具有结构简单、可光子集成等优点。

研究了160 Gb/s 光时分复用(OTDM)系统的解复用技术。针对160 Gb/s速率的特点,对高非线性光纤(HNLF)的光纤环镜(NOLM) 特性及解复用进行了数值仿真。计算了低信号光时间抖动下解复用误码特性对时钟与信号的走离及时钟功率的依赖关系。计算了三种走离值消光比随时钟功率增加的变化趋势并给出：存在一个能获得最大的解复用窗口消光比、并能降低相邻信道串扰的合适的时钟功率范围。利用自制的基于电吸收调制器和压缩技术的超短光脉冲源建立了160 Gb/s OTDM实验系统,测量了不同信号光功率下NOLM的消光比,它基本不随信号增大而变化,在信号功率为7.3 dBm时仍大于23 dB。利用上述装置实现了无误码的160 Gb/s到10 Gb/s全光解复用。

A 16*10-Gb/s optical time-division-multiplexing (OTDM) system was demonstrated experimentally with a well-designed ultrashort pulse source based on an electro-absorption modulator (EAM) and nonlinear fiber compressor. The obtained 10-GHz stable and pedestal-free pulse train has 2-ps width, high extinction ratio, and low timing jitter. An ultrafast demultiplexer based on a nonlinear optical loop mirror (NOLM) including a commercially available highly nonlinear fiber (HNLF) is employed to demultiplex data signal from 160 to 10 Gb/s. A back-to-back error-free demultiplexing experiment is carried out to verify the system performance.

研制出以注入锁模光纤激光器进行时钟恢复、电吸收调制器(EAM)作光判决门进行信号再整形的新型全光3R再生器,成功地运行于40 Gb/s。理论和实验证明锁模环形激光器腔内放置的可调谐光滤波器的透射谱形状对时钟的脉宽有显著影响,超高斯透射谱的光滤波器利于获得窄时钟光脉冲,腔内放置这样的滤波器使恢复的时钟光脉冲谱宽达0.44 nm、脉宽6 ps、时间抖动小于1 ps。最佳选择用作光判决的开关门的参量,改善了开关门的传输函数,使其接近阶跃函数,并使得开关窗宽度达到最佳。对于被剩余色散恶化的40 Gb/s归零码信号进行了3R再生,再生后达到了无误码。

报道了对10 Gb/s恶化数据信号的全光3R(再放大、再定时、再整形)再生的实验研究。针对利用基于半导体光放大器的注入锁模环形激光器进行时钟恢复时的码型效应问题，提出了利用梳状滤波器对信号进行预处理。利用这个技术极大的减小了由于码型效应造成的时钟信号的幅度和时间抖动，从恶化的数据信号中恢复出无码型效应的高质量光时钟脉冲。信号整形的关键是光判决门，性能良好的判决门可以进一步提高信号的消光比、减小抖动。研究了基于电吸收调制器的信号再整形。利用上述器件构成的3R再生器，实现了10 Gb/s恶化信号的全光3R再生。

为了研究光纤通信中的偏振模色散(PMD)及其对高速光通信系统的影响和补偿技术,研制了一种可编程控制的PMD模拟器,它由6组双折射晶体和磁光晶体组成,群时延差(DGD)变化范围为±(0.3～35) ps,可设为不同平均值的Maxwell统计分布随机变化,也可以设为其它要求的数学分布.实验证明,该模拟器测量值与理论符合得很好,且具有较高的重复性和稳定性,响应时间小于1 ms.这种模拟器可用于10 Gb/s和40 Gb/s光传输系统PMD问题的研究.

报道了一种全部由10 GHz带宽的元件构成的、用于时钟提取的双环注入锁模光纤激光器.这种装置集光电振荡器(OEO)与注入锁模光纤激光器的优点于一体,利用它不仅从恶化的数据信号中实现了10 Gb/s的位时钟提取,在采用了光电振荡器的分频、锁模光纤激光器的有理谐波锁模以及F-P梳状滤波器的频率倍乘技术以后,还从20 Gb/s和40 Gb/s的恶化信号中提取出了位时钟.该方案的另一个优点是无码型效应.

报道了由电吸收调制器(EAM)和半导体光放大器(SOA)构成的10 GHz光纤锁模激光器，可输出脉宽为10 ps，谱宽为0.4 nm近变换极限的锁模光脉冲序列。该激光器在未加反馈控制回路情况下，可稳定工作6 h以上。并对EAM和SOA工作参数对锁模脉冲性能的影响进行了分析。

提出了一种利用半导体光放大器(SOA)联合可调谐光滤波器进行高阶孤子压缩消基座的新方法.进行了详尽的理论分析和优化.数值计算表明,在一定条件下,这种方法能够在不展宽脉冲的前提下,对基座进行有效地抑制.

全光位时钟提取是3R全光再生的关键技术,本文针对利用基于半导体光放大器注入锁模激光器进行位时钟提取时的码型效应,提出一种利用非线性偏振旋转自稳幅效应减少码型效应的新方法,对40Gb/s的半导体光放大器注入锁模激光器位时钟提取,通过数值模拟计算证明,利用非线性偏振旋转可以有效地减少码型效应的影响.