单根非线性光纤实现双时分复用信号波长交换与2R再生

"一根高度非线性的光纤同时对两个时分多路复用信号进行波长交换和2R再生。实验证实在单个高度非线性光纤（HNLF）中，利用自相位调制和偏移滤波技术，成功实现了2R光再生，并进行了波长交换。此过程在两个不同波长的20G和50Gbit OOK信号中完成，具有约0.5 dB的功率损失，并在10-9的误码率下运行。双向配置确保了低串扰，证明了这种方案在处理两个退化OTDM信号的波长交换和再生方面的高效性。" 这篇研究论文深入探讨了如何利用高度非线性光纤（HNLF）来实现两个光学时分复用（OTDM）信号的同时波长交换和2R再生。2R再生，即再生（Regeneration）和重定时（Resynchronization），是光通信中恢复信号质量和消除噪声的关键步骤。在本研究中，作者Jian Sun、Nan Jia、Tangjun Li和Muguang Wang展示了如何通过HNLF的自相位调制（SPM）效应来实现这一目标。SPM是一种非线性光学效应，当光脉冲通过光纤时，其自身的强度会改变光纤的折射率，从而导致脉冲内部的相位变化。 在实验中，研究人员选择了两个不同波长（557.3和1552.3 nm）的20G和50Gbit/s的开关键控（OOK）信号作为输入。OOK是最简单的光调制方式，其中信号存在表示1，不存在表示0。经过HNLF，这些信号经历了SPM，导致频率的变化，进而实现波长交换。此外，通过偏移滤波，可以进一步分离和恢复信号，从而完成2R再生。 双向配置的使用是这个系统的一个显著特点，它允许在两个相反方向上传输和处理信号，而不会显著增加串扰。实验结果表明，即使在高数据速率下，两个通道间的串扰也可以忽略不计，这证实了这种方法的有效性和鲁棒性。这种技术对于提高长距离光通信系统的性能和容量具有重要意义，特别是在需要处理多个同时传输的高数据速率信号时。 这篇研究论文提出了一种创新方法，利用单根HNLF实现对两个OTDM信号的高效波长交换和2R再生，为未来的光通信网络设计提供了新的思路。通过优化非线性光纤的特性，有可能进一步提升信号处理的效率和质量，为构建更高速、更稳定的通信网络铺平道路。