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利用TOAD实现10Gbit/s全光非归零码到归零码的转换 被引量:7
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作者 闫玉梅 尹丽娜 +3 位作者 周云峰 刘国明 伍剑 林金桐 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1510-1514,共5页
利用从非归零(NRZ)信号中全光提取的时钟,采用太赫兹光非对称解复用器(TOAD)实现了10 Gbit/s非归零码到归零(RZ)码的码型转换。非归零信号采用半导体光放大器(SOA)进行时钟分量增强并用平面波导阵列(AWG)滤出相应的伪归零(PRZ)信号,然... 利用从非归零(NRZ)信号中全光提取的时钟,采用太赫兹光非对称解复用器(TOAD)实现了10 Gbit/s非归零码到归零(RZ)码的码型转换。非归零信号采用半导体光放大器(SOA)进行时钟分量增强并用平面波导阵列(AWG)滤出相应的伪归零(PRZ)信号,然后采用半导体光放大器注入锁模光纤环形激光器进行时钟提取,提取的时钟信号和待转换的非归零信号分别作为抽运光和探测光输入太赫兹光非对称解复用器,在其中进行码型转换。转换后输出的归零信号的质量仅由恢复的时钟信号和非归零信号的质量决定,受太赫兹光非对称解复用器中半导体光放大器增益恢复时间的影响极小。实验测得转换后的归零信号消光比为8.7 dB,码型效应非常低,其光谱明显展宽,并且出现谱间隔为0.08 nm的多峰结构,与10 Gbit/s的比特速率相对应。该方法对时钟信号的码型效应有一定的容忍度。 展开更多
关键词 光通信 码型转换 太赫兹光非对称解复用器 半导体光放大器 时钟提取
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基于TOAD的10Gb/s全光或门 被引量:2
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作者 闫玉梅 伍剑 林金桐 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期558-560,共3页
基于太赫兹光非对称解复用器(TOAD),提出了一种全光或门的实现方案 从TOAD原理出发,从理论上证实了该方案实现全光或运算的可行性 在此基础上进行了实验研究,成功实现了10Gb/s的全光或运算 实验采用1100和0110编码的两路数据信号,完全... 基于太赫兹光非对称解复用器(TOAD),提出了一种全光或门的实现方案 从TOAD原理出发,从理论上证实了该方案实现全光或运算的可行性 在此基础上进行了实验研究,成功实现了10Gb/s的全光或运算 实验采用1100和0110编码的两路数据信号,完全验证了或运算真值表中各种可能的情况,并显示出该方案对实现任意编码或伪随机码数据或运算的潜力 对SOA增益恢复时间对结果的影响提出了改进办法 最后分析表明。 展开更多
关键词 太赫兹光非对称解复用器 或门 半导体光放大器
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面向全光物理随机数发生器的混沌实时光采样研究 被引量:4
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作者 李璞 江镭 +2 位作者 孙媛媛 张建国 王云才 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第23期25-34,共10页
基于混沌激光实现全光物理随机数发生器的物理基础是完成对混沌光信号的高速实时全光采样.本文利用偏振无关的SOA构建出TOAD全光采样门,以光反馈半导体激光器产生混沌激光,对混沌激光的全光采样可行性进行了原理性实验论证,实现了对光... 基于混沌激光实现全光物理随机数发生器的物理基础是完成对混沌光信号的高速实时全光采样.本文利用偏振无关的SOA构建出TOAD全光采样门,以光反馈半导体激光器产生混沌激光,对混沌激光的全光采样可行性进行了原理性实验论证,实现了对光反馈半导体激光器产生的6.4 GHz带宽的混沌激光5 GSa/s的实时、高保真全光采样.进一步研究显示,光采样周期与外腔反馈时间成比例与否对混沌信号弱周期性的抑制水平影响显著.当两者不成比例时,可有效消除原始混沌信号的弱周期性,有利于高质量物理随机数的产生. 展开更多
关键词 混沌激光 随机数 光采样 太赫兹光非对称解复用器
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控制脉冲形状对太赫兹光非对称解复用器开关特性的影响 被引量:3
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作者 逄焕刚 张志远 +2 位作者 伍仕宝 孙小菡 张明德 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第7期886-890,共5页
在考虑了太赫兹光非对称解复用器 (TOAD)中半导体光放大器 (SOA)的增益饱和与恢复效应的基础上 ,深入研究了超高斯控制脉冲对半导体光放大器的动态增益响应及太赫兹光非对称解复用器开关特性的影响 ,并与高斯控制脉冲的情形进行了比较... 在考虑了太赫兹光非对称解复用器 (TOAD)中半导体光放大器 (SOA)的增益饱和与恢复效应的基础上 ,深入研究了超高斯控制脉冲对半导体光放大器的动态增益响应及太赫兹光非对称解复用器开关特性的影响 ,并与高斯控制脉冲的情形进行了比较。结果表明 :相对于高斯控制脉冲而言 ,超高斯控制脉冲使半导体光放大器的增益转折区减小 ,显著影响太赫兹光非对称解复用器的开关窗口形状 ,当信号光相对于控制光时延一定 ,或环时间非对称性及信号光相对于控制光的全部时延一定时 。 展开更多
关键词 太赫兹光非对称解复用器 高斯脉冲 超高斯脉冲 开关特性 半导体光放大器
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基于太赫兹光解复用器-四波混频效应的全光异或门方案 被引量:3
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作者 段杰 谢小平 +1 位作者 段弢 温钰 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1031-1038,共8页
为了解决基于太赫兹光解复用器-交叉相位调制效应全光异或门的三个问题,即严格的同步要求;不能应用于输入信号为非归零码信号的情况;异或处理速率受半导体光放大器载流子速率限制.提出了一种应用于输入为开关调制信号,利用太赫兹光解复... 为了解决基于太赫兹光解复用器-交叉相位调制效应全光异或门的三个问题,即严格的同步要求;不能应用于输入信号为非归零码信号的情况;异或处理速率受半导体光放大器载流子速率限制.提出了一种应用于输入为开关调制信号,利用太赫兹光解复用器结构,基于半导体光放大器四波混频效应的全光异或门方案.该方案由于基于四波混频效应,因此能从根本上解决基于太赫兹光解复用器-交叉相位调制效应全光异或门方案所存在的三个问题.通过理论分析介绍了该方案的原理,并通过仿真分别实现了该方案对输入为40Gbps,归零码信号;80Gbps,归零码信号;10Gbps,非归零码信号的异或操作.三种输入信号对应的异或输出Q因子与误码率分别为11.7,2.4×10-18;8,1.1×10-10;22,1.3×10-40.分析了太赫兹光解复用器主要组成元件参数,以及温度起伏与色散效应对异或们输出信号质量的影响.理论分析与仿真共同验证了该方案对于解决基于太赫兹光解复用器-交叉相位调制效应全光异或门三种问题的可行性与有效性. 展开更多
关键词 全光异或门 太赫兹光解复用器 半导体光放大器 四波混频效应
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全光伪随机码倍速关键技术 被引量:3
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作者 孙振超 王智 +4 位作者 刘岚岚 张丽梅 王甫 刘英峰 吴重庆 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期139-144,共6页
提出了基于太赫兹光非对称解复用器(TOAD)结构来实现全光伪随机码(PRBS)倍速中全光波长变换及全光或逻辑运算两项关键技术的方案。对TOAD结构的开关特性进行了理论与实验研究,并利用TOAD结构实现了10Gb/s速率的波长变换和全光或逻辑的... 提出了基于太赫兹光非对称解复用器(TOAD)结构来实现全光伪随机码(PRBS)倍速中全光波长变换及全光或逻辑运算两项关键技术的方案。对TOAD结构的开关特性进行了理论与实验研究,并利用TOAD结构实现了10Gb/s速率的波长变换和全光或逻辑的仿真与实验。结果表明:继续减小控制脉冲宽度和开关窗口宽度,利用TOAD结构可以获得更高速率的波长变换和全光或逻辑运算;利用这两项关键技术,基于TOAD结构可实现PRBS倍速,获得更高速率的全光PRBS码流。 展开更多
关键词 信号处理 全光波长变换 全光或逻辑 太赫兹光非对称解复用器 伪随机码倍速
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Optical Arithmetic Operation Using Optical Demultiplexer
7
作者 Dilip Kumar Gayen 《Circuits and Systems》 2016年第11期3485-3493,共9页
Using Terahertz Optical Asymmetric Demultiplexer (TOAD) based switch we have designed all-optical parallel half adder and full adder. The approach to design this all-optical arithmetic circuit not only enhances the co... Using Terahertz Optical Asymmetric Demultiplexer (TOAD) based switch we have designed all-optical parallel half adder and full adder. The approach to design this all-optical arithmetic circuit not only enhances the computational speed but also is capable of synthesizing light as input to produce desire output. The main advantage of parallel circuit is synchronization of input which is not required. All the circuits are designed theoretically and verified through numerical simulations. 展开更多
关键词 terahertz optical asymmetric demultiplexer Semiconductor optical Amplifier Half Adder Full Adder optical Logic
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All-Optical 3:8 Decoder with the Help of Terahertz Optical Asymmetric Demultiplexer
8
作者 Dilip Kumar Gayen 《Optics and Photonics Journal》 2016年第7期184-192,共9页
An all-optical 3:8 decoder unit with the help of terahertz optical asymmetric demultiplexer (TOAD) is proposed. The all-optical 3:8 decoder unit with a set of all-optical full-adders and optical exclusive-ORs (XORs), ... An all-optical 3:8 decoder unit with the help of terahertz optical asymmetric demultiplexer (TOAD) is proposed. The all-optical 3:8 decoder unit with a set of all-optical full-adders and optical exclusive-ORs (XORs), can be used to perform a fast central processor unit using optical hardware components. We try to exploit the advantages of TOAD-based optical switch to design an integrated all-optical circuit which can perform decoding of signal. A theoretical model is presented and verified through numerical simulation. The new method promises both higher processing speed and accuracy. The model can be extended for studying more complex all-optical circuit of enhanced functionality in which decoder is the basic building block. The operation of the proposed circuit is parallel in nature. The impact of the switching energy with small signal gain and variation of extinction ratio and contrast ration with control pulse energy of the switching outcome is explored and assessed by means of numerical simulations. 展开更多
关键词 terahertz optical asymmetric demultiplexer Semiconductor optical Amplifier optical Logic
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Design of 2-to-4 All-Optical Decoder with the Help of Terahertz Optical Asymmetric Demultiplexer
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作者 Arunava Bhattacharyya Dilip Kumar Gayen Tanay Chattopadhyay 《International Journal of Modern Nonlinear Theory and Application》 2016年第1期67-72,共6页
An all-optical 2-to-4 decoder unit with the assist of terahertz optical asymmetric demultiplexer (TOAD) is presented. The all-optical 2-to-4 decoder with a set of all-optical switches is designed which can be used to ... An all-optical 2-to-4 decoder unit with the assist of terahertz optical asymmetric demultiplexer (TOAD) is presented. The all-optical 2-to-4 decoder with a set of all-optical switches is designed which can be used to achieve a high-speed central processor unit using optical hardware. The unique output lines can be used for all-optical header processing. We attempt to develop an integrated all-optical circuit which can perform decoding of signal. This scheme is very simple and flexible for performing different logic operation and to design advanced complex logic. Simulated results are confirming the described methods. 展开更多
关键词 terahertz optical asymmetric demultiplexer Semiconductor optical Amplifier All-optical Decoder
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基于太赫兹光非对称解复用器结构的低开关能量、高线性度全光采样门实验研究 被引量:1
10
作者 江镭 李璞 +3 位作者 张建忠 孙媛媛 胡兵 王云才 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第15期212-218,共7页
利用多量子阱结构的非线性半导体光放大器(SOA)构建的太赫兹光非对称解复用器(TOAD),实验实现了一个开关能量低至25 f J,线性度高达0.99的全光采样门.详细分析了采样脉冲功率和非对称偏移量分别对采样窗口形状、宽度和幅度的影响,并研... 利用多量子阱结构的非线性半导体光放大器(SOA)构建的太赫兹光非对称解复用器(TOAD),实验实现了一个开关能量低至25 f J,线性度高达0.99的全光采样门.详细分析了采样脉冲功率和非对称偏移量分别对采样窗口形状、宽度和幅度的影响,并研究了不同采样窗口宽度下TOAD的开关能量及线性度的变化规律. 展开更多
关键词 光采样 半导体光放大器 太赫兹光非对称解复用器 光通信
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TOAD中半导体光放大器的动态增益响应及光脉冲传输特性研究 被引量:1
11
作者 逄焕刚 张志远 +3 位作者 刘小飞 伍仕宝 孙小菡 张明德 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2000年第3期334-338,共5页
讨论了太赫兹光非对称解复用器中半导体光放大器 (SOA)对具有不同能量和脉宽的控制脉冲的动态增益响应 ,研究了不同的逆时针信号脉冲和控制脉冲时延的情况下通过 SOA后的逆时针信号脉冲的功率和相位变化。
关键词 半导体光放大器 动态增益响应 光脉冲传输 TOAD
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基于TOAD的全光多位地址识别
12
作者 闫玉梅 周云峰 +2 位作者 王辉 伍剑 林金桐 《半导体光电》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期346-349,共4页
采用一个特殊的与门(AND)逻辑运算,基于太赫兹光非对称解复用器(TOAD),提出了一种全光多位地址识别方案,并用其成功实现了20 Gbit/s的四位地址识别和10 Gbit/s的二位地址识别。对SOA的增益恢复时间对结果的影响提出了改进办法,分析表明... 采用一个特殊的与门(AND)逻辑运算,基于太赫兹光非对称解复用器(TOAD),提出了一种全光多位地址识别方案,并用其成功实现了20 Gbit/s的四位地址识别和10 Gbit/s的二位地址识别。对SOA的增益恢复时间对结果的影响提出了改进办法,分析表明该方案具有实现超高速地址识别的潜力。这种地址识别方法不需要分离包头地址和数据包,地址识别的结果可作为驱动信号实现分组的全光自路由。 展开更多
关键词 太赫兹光非对称解复用器 地址识别 与门 半导体光放大器
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SOA注入电流及位置偏移量对TOAD开关窗口的影响 被引量:8
13
作者 王卓然 于晋龙 +1 位作者 韩金婷 杨恩泽 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期205-209,共5页
对影响太赫兹光学非对称解复用器 (TOAD)开关窗口的半导体光放大器 (SOA)的注入电流和在环路中的偏移量这两个因素进行了数值模拟及实验研究 ,加大注入电流可以增加SOA的增益 ,使得开关窗口的高度增加 ;SOA在环路中的偏移量决定了开关... 对影响太赫兹光学非对称解复用器 (TOAD)开关窗口的半导体光放大器 (SOA)的注入电流和在环路中的偏移量这两个因素进行了数值模拟及实验研究 ,加大注入电流可以增加SOA的增益 ,使得开关窗口的高度增加 ;SOA在环路中的偏移量决定了开关窗口的宽度。由于实验中用连续光代替信号脉冲以观察开关窗口 ,可以看到随着偏移量的增大 ,开关窗口的主窗口的宽度先增大 ,当窗口宽度为控制脉冲周期的一半后 。 展开更多
关键词 光电子学 太赫兹光学非对称解复用器 半导体光放大器 开关窗口 交叉相位调制
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非线性元件的偏移量对TOAD开关窗口的影响 被引量:1
14
作者 刘贤炳 叶培大 《光通信技术》 CSCD 北大核心 1999年第4期310-314,共5页
通过数值模拟研究了非线性元件的偏移量对THz光学非对称解复用器开关窗口的影响,结果表明,THz光学非对称解复用器的开关窗口宽度随其时间非对称量作周期性变化,周期为控制脉冲周期的一半。理论计算结果与实验结果完全吻合。
关键词 TOAD 非线性元件 复用器 光时分复用
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基于QDSOA-TOAD结构的NRZ-RZ格式转换器 被引量:1
15
作者 杨玮 张民 叶培大 《北京信息科技大学学报(自然科学版)》 2011年第6期30-34,38,共6页
针对光网络中非归零(NRZ)与归零(RZ)格式转换的问题,利用量子点半导体光放大器(QD-SOA)的快速非线性效应和全光非对称解复用器(TOAD)干涉结构,提出了一种基于QDSOA-TOAD结构的光数据格式转换器,可以实现高速格式转换,且在很大程度上减... 针对光网络中非归零(NRZ)与归零(RZ)格式转换的问题,利用量子点半导体光放大器(QD-SOA)的快速非线性效应和全光非对称解复用器(TOAD)干涉结构,提出了一种基于QDSOA-TOAD结构的光数据格式转换器,可以实现高速格式转换,且在很大程度上减少了频率啁啾对转换信号的影响。通过系统建模,验证了160Gbit/s NRZ-RZ光信号格式转换的可行性和有效性;并给出了关键参数的选择范围。通过合理设置系统参数,可以获得较高的输出品质因子Q。 展开更多
关键词 非归零格式 归零格式 格式转换 量子点半导体光放大器 THz全光非对称解复用器(TOAD)
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SOA的增益响应特性及其对TOAD解复用器开关窗口的影响
16
作者 刘贤炳 叶培大 《光通信研究》 北大核心 1999年第6期25-29,共5页
通过数值求解半导体光放大器(SOA)的增益动力学方程,研究了SOA的增益响应特性及其对THz光学非对称解复用器(TOAD)开关窗口的影响。
关键词 半导体光放大器 复用器 开关窗口 增益响应
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单向和双向控制脉冲TOAD的开关窗口研究
17
作者 石万军 李唐军 《光电技术应用》 2013年第2期71-75,共5页
详细研究了单控制脉冲TOAD(terahertz optical asymmetric demultiplexer)结构开关窗口的非对称缺陷及其产生机理。通过理论分析和optisystem仿真证实了双控制脉冲TOAD结构能够很好地解决单控制脉冲TOAD结构的开关窗口缺陷。仿真结果显... 详细研究了单控制脉冲TOAD(terahertz optical asymmetric demultiplexer)结构开关窗口的非对称缺陷及其产生机理。通过理论分析和optisystem仿真证实了双控制脉冲TOAD结构能够很好地解决单控制脉冲TOAD结构的开关窗口缺陷。仿真结果显示,双控制脉冲TOAD获得了波形对称、对比度更高的开关窗,详细解释了仿真中出现的双峰现象。 展开更多
关键词 太赫兹光学非对称解时分复用器TOAD 控制脉冲 半导体放大器
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Designs of All-Optical Higher-Order Signed-Digit Adders Using Polarization-Encoded Based Terahertz-Optical-Asymmetric-Demultiplexer (TOAD)
18
作者 Ali Hajjiah Abdullah Alqallaf Abdallah Cherri 《Optics and Photonics Journal》 2014年第6期113-128,共16页
Various designed circuits for multiple-valued all-optical arithmetic are demonstrated. The terahertz-optical-asymmetric-demultiplexer (TOAD) switch is used as the basic structure unit in the proposed circuits due to i... Various designed circuits for multiple-valued all-optical arithmetic are demonstrated. The terahertz-optical-asymmetric-demultiplexer (TOAD) switch is used as the basic structure unit in the proposed circuits due to its compact size, thermal stability, and low power operation. The designs of trinary and quaternary signed-digit numbers based adders are presented using different polarized states of light. These proposed polarization-encoded based adders use much less switches and their speeds are higher than the intensity-encoded counterparts. Further, it will be shown that one of the proposed trinary signed-digit adders is twice as fast as a recently reported modified signed-digit adder. 展开更多
关键词 Multiple-Valued Signed-Digit ALL-optical Gates Polarization-Encoding terahertz-optical-asymmetric-demultiplexer (TOAD)
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