[发明专利]一种易于扩展端口数的光串并转换器

说明书

技术领域

本发明属于光纤通信技术领域，更为具体地讲，涉及一种易于扩展端口数的光串并转换器。

背景技术

随着光纤通信技术的发展，相干接收、偏振复用、光正交频分复用等新型光传输技术使得光纤传输速率越来越高。同时光信息处理和光交换技术受限于光逻辑器件和光随机存储器，还无法实现全光高速处理，仍主要依赖于光电转换后的电域处理。将高速串行信号转换为低速并行信号进行识别和处理是一种常见的解决方案。由于电串并转换器的速率受限于电容、电感寄生参数的影响，因此，光串并转换，即直接在光域进行串并转换，成为研究的热点问题。

为了实现高速光信号的全光串并转换，目前已有许多相关研究。王菊等提出的AOSPC方案是由波分/时分脉冲光源的产生与顺序多波长变换两个部分构成(参见文献:王菊，于晋龙等.40Gb/s至8路5Gb/s全光串并转换实验研究[J].光学学报,2011,31(5):6001-6012)。利用SOA的交叉相位调制(Cross-Phase Modulation,XPM)效应，串行输入光信号(控制光)引起对波分/时分光脉冲(探测光)的红移啁啾与蓝移啁啾的产生，再通过滤波器滤出探测光的蓝移啁啾部分就实现了将高速串行光信号信息复制到波分/时分光脉冲序列上，波分/时分光脉冲序列经波分解复用后就得到了多路并行的低速输出光信号，此方案实现了将40Gb/s的串行输入光信号转换为8路5Gb/s的并行输出信号。文江洪等提出的基于光纤中四波混频效应的全光串并转换方案(参见文献:文江洪,江阳等.基于光纤中四波混频效应的全光串-并转换研究[J].应用光学,2011,32(3):535-539)，利用光纤中的群速度色散，把一路分频窄时钟脉冲在时域展宽并与数据信号发生四波混频作用，通过滤出不同频率的闲频光，实现了高速的全光串-并转换功能，此方案实现了将一路40Gb/s的RZ码信号转换成为4路10Gb/s信号。

非线性光学环镜(Nonlinear Optical Loop Mirror,NOLM)是一种实现全光信息处理的常见结构，但因石英光纤中非线性效应较弱，需要数公里长的光纤环和很强的控制光功率才能获得足够大的非线性相移。将行波半导体光放大器(SOA)作为非线性光学元件代替几公里长的光纤插入环路中构成SLALOM。与光纤相比，半导体光放大器具有体积小、非线性折射率系数大、所需控制光功率低、无需考虑色散影响、结构紧凑、易集成等突出优点，近年来已受到世界各国科学家的广泛重视。迄今，SLALOM已实现多种信号处理功能。如解复用、光时钟提取、脉冲整形及宽带波长变换等。

申请人在2014年07月16日提出了“一种基于SLALOM的光串并转换器”的发明专利申请，该申请于2014年10月08日公布，申请公布号为CN104092497A。该申请中的光串并转换器采用级联SLALOM的结构，利用SLALON“光开关”特性可将串行的高速光信号转换为并行的多路低速信号。该技术方案提高了转换效率，并使处理过程简化，但随着级联数目的增加，SOA噪声的积累会变的严重，导致信号质量下降。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种易于扩展端口数的光串并转换器，在现有SLALOM光串并转换器基础上，对其结构进行进一步的改进，以减小多级SLALOM后串行光信号的劣化程度。

为实现上述发明目的，本发明易于扩展端口数的光串并转换器，其特征在于，包括：