SOA中的交叉增益压缩及100Gb/s光2R再生研究

光信号再生是保持光通信链路信号质量的保证，2R(再放大、再整形)再生用以抑制噪声的累积和串扰。针对100Gb/s 及以上速率的需要，本项目拟藉助SOA中的交叉增益压缩提高单个SOA器件的速率。建立考虑动态线宽增强因子及各种超快效应的SOA载流子动力学方程，深入研究两个反相信号在饱和的SOA中的传输过程、动力学、交叉增益压缩(XGC)效应及获得无码型效应光开关门的机理，挖掘提高SOA器件速率的潜力。提出基于SOA非线性偏振开关(NPS)-交叉增益压缩（XGC）结构，探索由SOA的NPS获得两个高质量的反相信号，再藉助第二个SOA的XGC效应获得无(低)码型效应的开关门，实现信号整形。预期通过深入的理论和实验研究，采用单个的SOA器件的NPS-XGC结构，获得100Gb/s以上的光判决门，实现100Gb/s信号的光2R再生，探索集成结构方案，力争为我国的具有自主知识产权光网络发展做出贡献。

课题组对半导体光放大器(SOA)中的交叉增益压缩(XGC)效应及基于SOA-XGC效应的100Gb/s全光2R/3R再生进行了研究。针对由于SOA 的交叉增益调制(XGM)极度依赖于载流子的恢复时间，由SOA 中交叉增益调制(XGM) 效应产生的反逻辑信号存在明显的码型效应。对于利用SOA的100Gb/s光2R再生器，我们提出利用瞬态交叉相位调制(T-XPM)效应改善了反码信号的质量。在自己搭建的100Gb/s实验系统上，对基于SOA中的T-XPM及XGC效应构成的2R再生器对光放大器自发辐射噪声的100Gb/s恶化信号进行了再生，再生信号的Q值提高了10.4dB。鉴于评判再生器的最科学的方法是误码测量，首次利用误码测量评判恶化的100Gb/s信号再生效果，误码测试给出达到了无误码并且功率代价减小了2dB。同时，该结构还利于制作集成芯片。