硅基微环谐振器实现非归零到归零光调制格式转换

"这篇学术文章探讨了一种基于硅基微环谐振器的非归零（NRZ）信号到归零（RZ）信号的光调制格式转换技术，利用交叉相位调制（XPM）效应。在全光通信系统中，这种转换是一个重要的组成部分。通过将NRZ信号与同步的抽运光时钟脉冲序列一起通过硅基微环谐振器，XPM效应导致探测光的频率产生负啁啾和正啁啾。然后通过光带通滤波器（OBPF）筛选，可以得到所需的RZ信号。作者研究了转换后RZ信号的质量与抽运光功率、脉宽以及OBPF对探测光的波长失谐量之间的关系，证明了这种基于硅基微环谐振器的方法适用于芯片级的光调制格式转换。" 文章详细解释了光调制格式转换的关键性，特别是在全光通信网络中，转换不同类型的光信号对于提高传输效率和降低信号失真至关重要。这里提出的方案利用硅基微环谐振器，这是一种集成光子学元件，因其小型化、高效率和易于制造的特性而备受关注。交叉相位调制（XPM）是一种非线性光学效应，在两种或多种光波在相同介质中相互作用时，会导致它们的相位发生改变。 在实验过程中，NRZ信号与抽运光同步通过微环谐振器，谐振器的硅波导结构使得XPM效应显著。当抽运光的功率和脉宽变化时，探测光的频率响应会发生变化，产生啁啾现象。啁啾是光频谱在时间上的变化，正啁啾使光谱变宽，负啁啾则使光谱变窄。通过调整OBPF的参数，可以挑选出所需频率范围内的信号，从而实现NRZ到RZ的转换。 研究还深入分析了抽运光的功率、脉宽和OBPF的波长选择性对转换效果的影响，这些因素决定了转换后的RZ信号质量。优化这些参数有助于提升转换效率，确保信号质量和稳定性，这对于构建高性能的全光通信系统是必要的。 这项工作展示了硅基微环谐振器在光调制格式转换中的潜力，为全光通信系统的设计提供了新的思路和解决方案。通过这种方式，可以实现在不进行电子信号处理的情况下，直接在光域内完成信号格式的转换，这对于高速、大容量的光通信网络来说具有重要意义。