波长转换器

概述

　　波长转换是增加光交换网络灵活性，降低阻塞的必要手段，对光网络波长转换节点的设计方案也有很多。最简单的当然是专注式的转换节点设计，也就是在复用前，给每个通道都各配置一个波长转换器，显然这样作是元件利用率最低的。一些波长转换器的共享方案，也被陆续提出，常见的有节点共享式（SPN）和链路共享式（SPL）两种。对前一种共享方案，通常需要较大的光开关以便在单节点可以共享同一个波长转换器。本期香港城市大学的研究者对此做了改进研究，旨在使用更小更便宜的光开关，替换用在同样的系统里，却能获得和原来一样的性能。主要思路是预设一定数量的小尺寸光开关，来支持同样通道数的波长转换。当任意一波长的输入信号要进行波长转换时，它先被切换到一个共享的波长转换通道，以这种方式节点仅需要几个小的光开关，且能共享昂贵的波长转换器。

　　全光波长转换器是波分复用光网络及全光交换网络中的关键部件。 波长转换器有多种结构和机制，目前研究较为成熟的是以半导体光放大器(soa)为基础的波长转换器 ,包括交叉增益饱和调制型 (xgm soa)、交叉相位调制型 (xpm soa)以及四波混频型波长转换器 (fwm soa)等。

分类

　　目前波长变换器主要可以分为四类：（1）光－电－光型波长变换器；（2）相干型波长变换器；（3）基于光逻辑门的波长变换器。

作用

　　光/电/光型的WC先将光信号转换成电信号，经定时再生后，产生再生的电信号和时钟信号，再用该电信号对标准波长的激光器重新进行调制，从而实现波长变换。由于光电变换技术已很成熟，且它对信号具有再生能力，具有输入动态范围较大，无需光滤波器件且对输入偏振不敏感等许多优点，是目前唯一的一种非常成熟的波长变换器。但是它对信号格式和调制速率不透明，系统升级受限、应用范围受限。相干型波长变换器，主要原理是应用四波混频（FWM）原理。根据所使用的器件不同，又可分为：基于无源波导中FWM效应；半导体激光器中FWM效应；半导体光放大器中FWM效应。基于光控逻辑门的波长变换器，采用的原理主要有XGM效应和XPM效应。所采用的器件与相干型波长变换器的器件类似也可分为无源波导型、半导体激光器型和半导体放大器型。