一種基于SOA的XGM效應(yīng)構(gòu)成XOR光邏輯門實(shí)現(xiàn)光標(biāo)記交

摘要：提出了一種基于半導(dǎo)體光放大器(SOA)的交叉增益調(diào)制(XGM)效應(yīng)構(gòu)成異或(XOR)光邏輯門實(shí)現(xiàn)光標(biāo)記交換的方法，并將該方法應(yīng)用于載荷采用DPSK調(diào)制／光標(biāo)記采用ASK調(diào)制的正交調(diào)制光標(biāo)記交換系統(tǒng)中，以此來驗(yàn)證其可行性。通過仿真，在載荷信息速率為10Gbit／s，標(biāo)記信息速率為2．5Gbit／s的非歸零碼DPSK／ASK正交調(diào)制光標(biāo)記交換系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了標(biāo)記交換。
關(guān)鍵詞：光標(biāo)記交換；正交調(diào)制；光邏輯門；半導(dǎo)體光放大器

0 引言
光標(biāo)記交換(OLS)是指通過提取和更換光標(biāo)記，實(shí)現(xiàn)用戶信息的路由選擇與交換。近年來，國(guó)內(nèi)外對(duì)OLS技術(shù)提出了許多新穎的方案，比如副載波光標(biāo)記、時(shí)分復(fù)用光標(biāo)記、多波長(zhǎng)光標(biāo)記、光碼標(biāo)記、正交調(diào)制光標(biāo)記等。目前，光標(biāo)記交換技術(shù)已經(jīng)成為光交換領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
通常都是以光調(diào)制的方式產(chǎn)生光標(biāo)記，以光或電的方法來處理光標(biāo)記。關(guān)于標(biāo)記處理，就目前所提出的方法來看，一種是利用法布里一珀羅濾波器(F-P Filter)、非線性光學(xué)環(huán)鏡(NOLM)光濾波器、太赫茲光非對(duì)稱解復(fù)用器(TOAD)和超高速非線性干涉儀(UNI)等先進(jìn)行標(biāo)記擦除，新的標(biāo)記信息的插入通常是利用LiNbO3外調(diào)制器來實(shí)現(xiàn)。另一種則是利用SOA或光邏輯門器件實(shí)現(xiàn)標(biāo)記擦除和再生。
本文將利用SOA的XGM效應(yīng)構(gòu)成的XOR光邏輯門應(yīng)用于光標(biāo)記交換，通過仿真，在載荷信息速率為10Gbit／s，標(biāo)記信息速率為2．5Gbit／s的非歸零碼DPSK／ASK正交調(diào)制光標(biāo)記交換系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了標(biāo)記交換。

1 工作原理
1．1 基于SOA的XGM實(shí)現(xiàn)XOR邏輯門的原理
基于SOA的XGM實(shí)現(xiàn)XOR門的結(jié)構(gòu)如圖1所示，用信號(hào)A作為探測(cè)光，信號(hào)B作為泵浦光，B的功率遠(yuǎn)大于A的功率，當(dāng)A和B信號(hào)都為“1”時(shí)，對(duì)于SOA-1來說，因?yàn)橛叶擞袕?qiáng)泵浦光B入射，B將競(jìng)爭(zhēng)到SOA-1中絕大部分的載流子，信號(hào)A則被飽和吸收，所以SOA-1右端可以視為輸出為“0”；只有當(dāng)右端無輸入時(shí)，A才能夠被SOA1放大，輸出為“1”。亦即，SOA-1實(shí)現(xiàn)了邏輯運(yùn)算。同理，SOA-2實(shí)現(xiàn)了邏輯運(yùn)算。然后將這兩路輸出信號(hào)耦合，就實(shí)現(xiàn)了信號(hào)A和信號(hào)B之間的XOR運(yùn)算，即。

1．2 基于XOR實(shí)現(xiàn)光標(biāo)記交換的原理
假設(shè)輸入信號(hào)的光標(biāo)記脈沖序列為01001，需要交換的光標(biāo)記設(shè)為第1、第4和第5位，控制進(jìn)入XOR光邏輯門探測(cè)光的序列，經(jīng)過XOR邏輯運(yùn)算，就能實(shí)現(xiàn)所需要的標(biāo)記交換，最后輸出結(jié)果為11010， 同時(shí)在這個(gè)過程中也完成了舊標(biāo)記信息的擦除。