波長轉(zhuǎn)換器

概述

　　波長轉(zhuǎn)換是增加光交換網(wǎng)絡(luò)靈活性，降低阻塞的必要手段，對光網(wǎng)絡(luò)波長轉(zhuǎn)換節(jié)點的設(shè)計方案也有很多。最簡單的當(dāng)然是專注式的轉(zhuǎn)換節(jié)點設(shè)計，也就是在復(fù)用前，給每個通道都各配置一個波長轉(zhuǎn)換器，顯然這樣作是元件利用率最低的。一些波長轉(zhuǎn)換器的共享方案，也被陸續(xù)提出，常見的有節(jié)點共享式（SPN）和鏈路共享式（SPL）兩種。對前一種共享方案，通常需要較大的光開關(guān)以便在單節(jié)點可以共享同一個波長轉(zhuǎn)換器。本期香港城市大學(xué)的研究者對此做了改進研究，旨在使用更小更便宜的光開關(guān)，替換用在同樣的系統(tǒng)里，卻能獲得和原來一樣的性能。主要思路是預(yù)設(shè)一定數(shù)量的小尺寸光開關(guān)，來支持同樣通道數(shù)的波長轉(zhuǎn)換。當(dāng)任意一波長的輸入信號要進行波長轉(zhuǎn)換時，它先被切換到一個共享的波長轉(zhuǎn)換通道，以這種方式節(jié)點僅需要幾個小的光開關(guān)，且能共享昂貴的波長轉(zhuǎn)換器。

　　全光波長轉(zhuǎn)換器是波分復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)及全光交換網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵部件。 波長轉(zhuǎn)換器有多種結(jié)構(gòu)和機制，目前研究較為成熟的是以半導(dǎo)體光放大器(soa)為基礎(chǔ)的波長轉(zhuǎn)換器 ,包括交叉增益飽和調(diào)制型 (xgm soa)、交叉相位調(diào)制型 (xpm soa)以及四波混頻型波長轉(zhuǎn)換器 (fwm soa)等。

分類

　　目前波長變換器主要可以分為四類：（1）光－電－光型波長變換器；（2）相干型波長變換器；（3）基于光邏輯門的波長變換器。

作用

　　光/電/光型的WC先將光信號轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)定時再生后，產(chǎn)生再生的電信號和時鐘信號，再用該電信號對標(biāo)準(zhǔn)波長的激光器重新進行調(diào)制，從而實現(xiàn)波長變換。由于光電變換技術(shù)已很成熟，且它對信號具有再生能力，具有輸入動態(tài)范圍較大，無需光濾波器件且對輸入偏振不敏感等許多優(yōu)點，是目前唯一的一種非常成熟的波長變換器。但是它對信號格式和調(diào)制速率不透明，系統(tǒng)升級受限、應(yīng)用范圍受限。相干型波長變換器，主要原理是應(yīng)用四波混頻（FWM）原理。根據(jù)所使用的器件不同，又可分為：基于無源波導(dǎo)中FWM效應(yīng)；半導(dǎo)體激光器中FWM效應(yīng)；半導(dǎo)體光放大器中FWM效應(yīng)。基于光控邏輯門的波長變換器，采用的原理主要有XGM效應(yīng)和XPM效應(yīng)。所采用的器件與相干型波長變換器的器件類似也可分為無源波導(dǎo)型、半導(dǎo)體激光器型和半導(dǎo)體放大器型。