基于LOA-XGM的全光逻辑门研究

发布时间：2023-11-25 19:32

　　全光逻辑门是实现光分组交换、光计算和未来高速大容量光传输的关键器件,其发展对未来的光分组交换、光计算和光传输等方面具有十分深远的影响。交叉增益调制(XGM)型波长转换的技术具有输出信号啁啾(Chip)小、信噪比(SNR)高、消光比(ER)高、便于集成等优点,具有良好的商业化前景。目前主要对基于半导体光放大器(SOA)的XGM来实现逻辑门作了大量研究。然而,一种新的线性光放大器(LOA)因为其良好的线性增益特性,十分适合用作实现波长转换以及全光逻辑功能,比传统的SOA更能实现大容量、高速率的信息处理。 本文主要对基于LOA-XGM的一些基本特性以及作为全光逻辑门进行了研究。首先从速率方程出发,构建了LOA-XGM的基本理论模型,利用该模型对LOA的增益特性、消光比特性以及啁啾特性进行详细分析;然后,在XGM的基础上,利用Simulink对级联LOA建模,数值模拟实现了全光逻辑或非运算功能,分析了不同注入电流的组合对于逻辑输出结果的影响;最后,利用Simulink建模便于模块修改的优点,在逻辑或非门模型的基础上,搭建了逻辑与门的模型,分析了LOA每个子段的有源区内载流子浓度随时间的变化以及...

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
目录
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景
        1.1.1 全光波长转换技术
        1.1.2 全光逻辑控制技术
    1.2 新型光放大器
    1.3 本文的主要工作
第2章 线性光放大器(LOA)交叉增益调制(XGM)的基本特性
    2.1 引言
    2.2 基于 LOA中XGM的动态特性
        2.2.1 增益特性
        2.2.2 消光比特性
    2.3 基于 LOA-XGM波长变换的啁啾特性
    2.4 本章小结
第3章 基于 LOA-XGM的全光逻辑或非门
    3.1 引言
    3.2 基于LOA-XGM 的逻辑或非运算方案
    3.3 逻辑或非运算结果
    3.4 本章小结
第4章 基于 LOA-XGM的全光逻辑与门
    4.1 引言
    4.2 全光逻辑与门的原理
    4.3 理论结果分析
        4.3.1 基于各级LOA载流子密度的变化
        4.3.2 输入信号光波长对与运算结果的影响
        4.3.3 信号A输入光功率与运算结果的影响
        4.3.4 LOA和SOA与运算结果的比较
    4.4 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果
英文缩写词



本文编号：3867719