[发明专利]基于硫系光纤交叉相位调制的全光波长转换器及方法

说明书

本发明公开了一种基于硫系光纤交叉相位调制的全光波长转换器及方法，硫系玻璃光纤作为交叉相位调制的传输介质，硫系玻璃光纤由硫系玻璃拉制而成，硫系玻璃光纤的纤芯折射率大于2.5，硫系玻璃光纤的非线性折射率n₂大于5*10^‑18m²/W，硫系玻璃光纤的纤芯直径为5um，硫系玻璃光纤的长度为0.2米，将信号光和泵浦光的光波长均控制在1310nm的光通信波段或者均在1550nm的光通信波段，且信号光与泵浦光的波长间隔在10‑50nm之间，且放大光波的光功率孔控制为30‑31dbm；优点是硫系玻璃光纤作为交叉相位调制的传输介质，非线性可以达到常规光纤的1千倍左右,结构简单，制作难度小，转变波形失真小，转换的波长范围大，输出光功率大，适用于超高速光传输系统。

技术领域

本发明涉及一种全光波长转换器及方法，尤其是涉及一种基于硫系光纤交叉相位调制的全光波长转换器及方法。

背景技术

全光网是以光纤为传输媒介，以波长路由为基础，通过引入光交叉连接(OXC)和分插复用(OADM)节点，建立的具有高灵活性和生存性的通信网络。全光网可使通信网具备更强的可管理性灵活性、透明性，与传统通信网和现行的光通信系统相比，它具有许多优点，例如：能够提供巨大的带宽；具有传输透明性；具有更高的处理速度和更低的误码率；具备可扩展性，可重构性；省去了庞大的光/电/光转换的设备及工作，可大幅提升网络整体的交换速度，提高可靠性。

波长转换是把某一波长的输入光信号转换为另一波长的输出光信号的关键技术。波长转换技术同时在光开关、波长路由选择、光交换方面有极为重要的应用。全光波长转换器(AOWC:All-optical Wavelength Converter)是全光网络、波分复用系统(WDM)以及全光交换系统的重要器件，是实现波长的再利用和再分配，发挥宽带资源，并提高网络系统容量的必要手段。全光波长转换器(AOWC)是指不经过对电处理，直接把信息从一个光波长转换到另一个光波长的器件。全光波长转换器直接实现光波长转换，可以克服O/E/O波长转换器中电器件的速度瓶颈、透明性低等不足。

目前，全光波长转换器中采用的光波长转换技术主要有交叉相位调制(XPM)和四波混频等。基于四波混频的全光波长转换器的波长转换范围较小，一般在10nm以内。基于交叉相位调制(XPM)的全光波长转换器具有结构简单、波长转换范围大、转换效率高以及转换波形失真小等优点，是目前使用最为广泛的一种全光波长转换器。

现有的基于交叉相位调制的全光波长转换器主要有两大类，一类是采用半导体光放大器作为介质，另一类是采用光子晶体光纤作为介质。其中，采用半导体光放大器作为介质的基于交叉相位调制的全光波长转换器具有结构简单、波长转换范围大、转换效率高以及转换波形失真小等优点，但是其处理速度受限于载流子的运动速率，不适合超高速光传输系统。利用非线性光纤进行光学信号处理在超高速光传输系统中有巨大应用前景。光子晶体光纤又可以称作多孔光纤，是一种常见的非线性光纤,它通过改变空气孔的分布和直径灵活地设计光纤的参数，有效纤芯面积小的光子晶体光纤的非线性可以达到常规光纤的100-1000倍,可产生显著的交叉相位调制,能够满足全光波长转换的需要。采用光子晶体光纤作为介质的基于交叉相位调制的全光波长转换器转换的光功率范围比较宽，但是光子晶体光纤结构复杂，制作难度大，使用受限。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是提供一种结构简单，制作难度小，转换效率高，转变波形失真小，且转换的波长范围大，输出光功率大，适用于超高速光传输系统的基于硫系光纤交叉相位调制的全光波长转换器。