基于新型开关效应的多波长大动态延迟范围的全光缓存器

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    61077014
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    42.0万
  • 负责人：
    王拥军
  • 依托单位：
    北京邮电大学
  • 学科分类：
    F0502.光子与光电子器件
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

光纤型全光缓存器通常利用半导体光放大器（SOA）的非线性效应作为光开关，但由于SOA的载流子恢复时间的限制、多种非线性效应的相互影响及自发辐射噪声的积累，使缓存器的输出存在严重的信号损伤，并限制了它在DWDM系统中的应用。本项目通过对增益透明SOA（GT-SOA）中信号光的增益无关性的测试与分析，得到GT-SOA消除了交叉增益调制与四波混频，可以作为纯的相位开关与偏振旋转开关，提出了基于GT-SOA的非线性相位开关的多通道光大动态延迟缓存方案及基于GT-SOA偏振旋转的开关作用多通道大动态范围的光缓存器。这些方案有效消除了传统光缓存器中的码型效应、图样失真、通道串扰及自发辐射噪声的积累等缺点。本申请同时提出了基于电吸收调制器的偏振旋转的快速开关作用的缓存器结构。本课题的研究成果不仅对全光缓存器的研究产生深远的影响，对其它全光信号处理器件的研究具重要的参考作用。

结项摘要

全光缓存器是全光交换网络中的关键器件，由于光不能停止，目前利用光在传输介质中的延迟实现对光分组的缓存。本项目研究利用增益透明半导体光放大器（GT-SOA）的纯相位调制与偏振旋转、电吸收调制器（EAM）的偏振旋转等现象实现多波长大动态延迟范围的全光缓存器的方案。项目完成的主要工作有：.1 提出了一种以双环耦合全光缓存器（DLOB）为主体、以非线性光纤环路镜或马赫-曾德干涉仪为选择开关的可动态配置延迟的全光缓存器阵列方案。该缓存器阵列可实现不同延时时间的配置，可有效降低网络拥塞，减少丢包率；提出利用级联型DLOB进行全光时隙处理的方案，验证了光分组的时隙压缩、扩展、重排与交换等功能。.2 建立了GT-SOA相位调制的分析模型，分析了其纯相位调制特点，得到了实现相位调制的泵浦光、辅助光功率及注入SOA的电流，模拟了利用GT-SOA实现OOK格式到QPSK、8PSK的格式转换；提出利用GT-SOA相位调制实现级联DLOB的方案，构建了一个两级DLOB的系统，在两个DLOB环中对光分组实现了各6圈的缓存。实验证明，利用GT-SOA相位调制的DLOB消除了传统光缓存器中SOA的载流子恢复时间、交叉增益调制（XGM）等引起的码型效应，并有效减小了SOA自发辐射噪声积累带来的信号损伤。.3 提出利用GT-SOA的相位开关实现多波长大动态延迟范围的光缓存方案，组建了一个4波长、两级DLOB的实验系统，对承载在4个波长上的光分组进行了共12圈的缓存实验，实验验证了该缓存方案可以消除传统光缓存器中由SOA的XGM效应带来的串话、码型效应、信噪比下降等问题。.4 建立了GT-SOA偏振旋转的分析模型，得到了实现GT-SOA偏振旋转的泵浦光、辅助光功率及注入SOA的电流，理论模拟了利用GT-SOA的偏振旋转实现全光波长转换的方法；提出利用GT-SOA的偏振旋转开关实现大动态延迟范围的全光缓存器的方案，详细分析了缓存器的工作原理、读写方法，实验测得了实现GT-SOA偏振旋转需要的控制光的功率与注入电流的大小，组建了一个两级的实验系统，对光分组在两个延迟环中完成了共12圈的缓存实验，结果表明，该缓存器可以改善码型效应，提高信噪比。.5 建立了EAM偏振旋转现象的分析模型，理论分析了TE与TM模在EAM中引起的折射率变化及泵浦功率的影响，提出了利用EAM偏振旋转实现全光缓存器的方案。

项目成果

期刊论文数量（16）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（2）
专利数量（0）
Method to measure the second-order birefringence vector distribution along optical fibers based on high-speed polarization optical time domain reflectometry
基于高速偏振光时域反射测量光纤二阶双折射矢量分布的方法
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    APPLIED OPTICS
  • 影响因子：
    1.9
  • 作者：
    Shang, Chao;Wu, Chongqing;Wang, Zhi;Wang, Yongjun;Wang, Jian;Li, Zhengyong;Yang, Shuangshou
  • 通讯作者：
    Yang, Shuangshou
多通道光纤光栅传感系统解调技术及算法研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    中国激光
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    毕婕;王拥军;张琦;刘永超;忻向军;王智
  • 通讯作者：
    王智
Secure OFDM-PON Based on Chaos Scrambling
基于混沌加扰的安全OFDM-PON
  • DOI：
    10.1109/lpt.2011.2149512
  • 发表时间：
    2011-07
  • 期刊：
    IEEE Photonics Technology Letters
  • 影响因子：
    2.6
  • 作者：
    Zhang, Lijia;Xin, Xiangjun;Liu, Bo;Wang, Yongjun
  • 通讯作者：
    Wang, Yongjun
OOK-to-QPSK modulation-format conversion based on two gain-transparent SOAs
基于两个增益透明 SOA 的 OOK 到 QPSK 调制格式转换
  • DOI：
    10.1016/j.ijleo.2013.03.009
  • 发表时间：
    2013-10
  • 期刊：
    Optik
  • 影响因子：
    3.1
  • 作者：
    王拥军
  • 通讯作者：
    王拥军
None pilot-tones and training sequence assisted OFDM technology based on multiple-differential amplitude phase shift keying
基于多差分幅相移键控的无导频和训练序列辅助OFDM技术
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Optics Express
  • 影响因子：
    3.8
  • 作者：
    刘博;忻向军;张丽佳;于建军
  • 通讯作者：
    于建军

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其他文献

补肾中药治疗原发性骨质疏松疗效的系统评价
  • DOI：
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  • 影响因子：
    1.3
  • 作者：
    张丽佳;刘博;忻向军;王拥军
  • 通讯作者：
    王拥军
淫羊藿总黄酮对自然衰老大鼠睾丸细胞凋亡及p-P53、p-P38表达的影响
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  • DOI：
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
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    施杞
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  • DOI：
    10.16305/j.1007-1334.2017.06.001
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    上海中医药杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王拥军;梁倩倩;崔学军;李晨光;莫文;胡志俊;唐德志;舒冰;卞琴;叶秀兰;叶洁;李晓锋;王晶;王腾腾;赵东峰;徐浩;唐占英;杨燕萍;张岩;卢盛;赵永见;施杞
  • 通讯作者：
    施杞

其他文献

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王拥军的其他基金

基于多模多芯光纤的超大容量多维复用光传输损伤理论与关键技术研究
  • 批准号：
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    2016
  • 资助金额：
    60.0 万元
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    面上项目
基于半导体光放大器的全光存储器
  • 批准号：
    61378061
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  • 资助金额：
    98.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目

相似国自然基金

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  • 批准号：
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  • 批准年份：
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  • 资助金额：
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  • 项目类别：
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相似海外基金

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AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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