基于四波混频效应的全光波长转换技术的研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

波长转换器就是将输人信号光从一个波长转换到另一个波长上的器件。全光波长转换能高效、可靠、简便地使信号从一个波长变换到另一个波长,实现了波长的再利用和再分配,提高了波分复用光网络的灵活性和可扩充性,已成为光通信网络研究的一项热点。理想的波长变换器应具有对比特率和信号格式透明、能对高速率信号的波长进行变换、与偏振不相关、实现简单等特点。四波混频(fwm)是多个光波在介质中相互作用引起的三阶非线性效应,其转换光的强度一般正比于输入光波的强度之积,它的频率和相位是输人光波的相应量的线性组合,所以,它的波长变换会保持幅度和相位信息,是一种严格透明的波长变换。

在以波长作为通道的wdm网络中,信息从源到目的节点的过程中,波长一直保持不变,波长通道具有连续性。当建立新的连接时,只有分配的某一波长在连接通路的所有链路段上都未被占用时,连接才能建立,否则就会出现网络拥塞.波长转换技术使得在连接通路的不同链路上可以采用不同波长,在网络中波长可以再利用和再分配,即波长只在链路上有局部意义,这样既避免了波长争用,提高了网络系统的容量，又可以实现网络的高灵活性和可重构性。

总之,波长转换技术已被认为是实现全光通信的关键技术之一。在现在已有的各种波长转换技术中,基于光纤四波混频的波长变换器具有三个突出的优点:波长变换与信号形式无关,即对信号的透明性。较高的转换速率和在一定的带宽内可对多个不同波长信号同时进行波长变换。

2. 研究的基本内容与方案

（1）基本内容与目标

全光波长转换技术是未来全光通信的关键器件之一，而基于四波混频的全光波长转换技术则是目前研究的重点。在本次研究中，将从四波混频的起源出发从理论上推出四波混频效率的表达式，找出影响四波混频效率的参数。然后利用仿真软件计算了各参数条件下波长变换效率的变化曲线，并模拟出基于非线性光纤，掺铒光纤放大器放大器结合非线性光纤以及半导体光放大器的全光波长变换。目标在此基础上探究得出影响全波长转换参数，并通过改变这些参数能够尽量提高效率。

（2）拟采用的技术方案及措施

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解四波混频效应的产生机理，完成开题报告。

第4-7周：完成英文文献翻译，进一步完善研究目标，对影响四波混频效率的参数进行求解；

第8-11周：讨论如何利用四波混频效应进行全光波长转换；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]景栋，韩小东. 光纤通信技术的现状分析及发展趋势[j]. 信息通信，2013(1)：213-214.

[2]王磊，裴丽.光纤通信的发展现状和未来[j]. 中国科技信息，2006(4)：59-60.

[3]何淑贞，王晓梅.光通信技术的新飞跃[j]. 网络电信，2004(2)：36-39.