1. 研究目的与意义（文献综述）

如今人们的生活、生产，信息技术已经融入到我们生活的方方面面。在上个世纪七十年代到八十年代光纤通信由起步逐渐走向成熟。首先表现在1970年美国康宁玻璃公司研制成功损耗20db的石英光纤到八十年代研制的0.5-0.2db/km的极低损耗光纤。到了九十年代2.5gbit/s系统已经实用，并且推出了10gbit/s的系统。2005年，以色列的kaillight光学公司宣布，将在国际光纤通信暨展览会上展示新近开发的全光波长转换器（aowc）。2007年的cleo会议上，德国柏林研究院的研究人员bernd huettl和他的同事报道了速率达到320gbit/s差分四相移键控信号的波长转换。m.galili等在2008年的ofc会议上首次报道了640gbps00k信号的波长转换实现。众所周知，光纤通信系统由于具有巨大的通信带宽，必将在未来的宽带通信中发挥难以替代的作用，在通信系统中占的比例也会越来越大。然而传统的光纤通信系统受电子学瓶颈和光纤色散的限制，实现40gb/s以上的高速通信会带来很多问题。而采取密集波分复用技术公认为是实现超大容量光纤通信的最有效途径。利用密集波分复用技术提高通信系统的容量有两种基本的途径：一是增加系统中的波长数目，但是由于很多因素的限制，例如激光器、光纤中的色散、非线性，中继放大器的增益带宽等等，实际中可利用的波长数是有限的。这就要我们充分的考虑波长的再利用；二是采用波长路由技术，以构成基于密集波分复用、光时分复用相结合的全光通信网。在这两种方案中全光波长转换发挥关键性作用，近年来一直受到国内外广泛的关注。

对于我国这样一个幅员辽阔、具有庞大干线网的国家，逐步实现全光接入即形成用户端到端口的全光信号连接，这不仅使得调配和转接变的简单，提高了网络的可靠性，并且与业务和承载的信号无关，具有重大的现实意义和长远意义。

全光波长变换实现从一个波长到另一个波长的转换，它可以实现开放式密集波分复用系统中信息从一个波长到另一个波长的转发，能实现波长的再利用、增加现有波长信道的利用率、降低波分复用系统的阻塞率、分散网络管理、提高系统的灵活性和可靠性，从而实现可重构的波分复用系统。传统的波长变换是采用光电的形式，这一形式存在着变换效率低、器件结构不紧凑、兼容性差、对信号格式不透明、受电子瓶颈的限制等缺点，不适合高速大容量光纤通信系统和全光网络的要求。近年来实验室中wdm传输容量增长迅速，但是实际商用的wdm系统的容量却不大。之所以出现这样的情况主要还是全光wdm系统中的许多关键技术没有解决或者解决的方案不成熟。其中波长变换就是需要解决的关键技术之一，因而全光波长变换技术的研究是有一项极具实际意义的课题。

2. 研究的基本内容与方案

全光波长转换有基于光调制原理与基于光混频原理两种，其中基于光调制原理可分为增益调制和交叉相位调制，而基于光混频原理可分为差频和四波混频两种。

本设计将要完成：

一、基于激光器的波长变换

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需相关知识与方案要求。确定方案，完成开题报告。

第4－8周：在论文撰写前阅读大量文章，把握撰写论文的要领。认真研读光学书中的偏振光学内容，深入学习全光波长变换相关知识。

第9－13周：用matlab对全光波长变换进行仿真实现。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 孙志峰，王会洪，李雪宁等. 基于soa的全光波长转换系统的研究[j]. 光通信技术. 2015, 39(12): 25-28.

[2] 田敏，李江全，邓洪涛. matlab典型控制应用[m]．电子工业出版社，2010.

[3] jiaxin gong, jing xu, ming luo, et a1. all-optical wavelength conversion for mode division multiplexed superchannels[j]. optics express. 2016, 24(8): 8926-8939.