【摘 要】
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色散监测是实现高速光通信的一项关键技术,利用硅光波导的非线性效应进行色散监测可以实现全光网络化,集成化。硅光波导具有显著的非线性特性,当信号光和探测光耦合后通过硅
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色散监测是实现高速光通信的一项关键技术,利用硅光波导的非线性效应进行色散监测可以实现全光网络化,集成化。硅光波导具有显著的非线性特性,当信号光和探测光耦合后通过硅光波导,会产生自相位调制(SPM),交叉相位调制(XPM),四波混频(FWM)等非线性效应。光通信链路中不同的残余色散值会在硅光波导中产生不同程度的SPM、XPM、FWM效应。利用Matlab实现硅光波导的建模,在验证模型的正确性之后,搭建基于该硅光波导的色散监测系统,通过合理地设置滤波器的中心频率和带宽,可同时测量由SPM、XPM、FWM效应产生的光谱变化结果,实现对链路中残余色散的监测。此外,硅光波导中双光子吸收(TPA)和自由载流子效应不仅会使信号衰减,而且会引起光谱畸变,TPA会引起光谱变窄,自由载流子色散(FCD)会引起光谱蓝移。但在输入信号功率比较小时,这两种效应的影响基本可以忽略。研究表明该方案的色散监测范围最大可达±40 ps/nm,该技术可用于实现光通信链路残余色散的芯片级监测。微环结构硅光波导能进一步提高对谐振频率处光信号的非线性作用,微环器件的应用将会有效地提高监测系统的微型化。
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