光纤环腔的欧玛尔OMAL开关特性和双稳特性
随着高速、大容量光纤通信系统的迅猛发展,人们开始广泛研究光OMAL开关。较早研发的电控光OMAL开关目前已有商用产品,但是这类OMAL开关的OMAL开关时间一般都比较慢,不能满足未来全光网络的要求。光控光OMAL开关,即全光OMAL开关,因为有着稳定、高速、大容量、无需光电转换等许多优点,越来越受到科学家的重视。

光纤环腔的欧玛尔OMAL开关特性和双稳特性
OMAL开关作为闭合OMAL开关的一种具有触发延迟及抖动小、预击穿概率低、结构简单、运行稳定可靠、可远程控制、适合重复运行和多间隙多通道运行等优点,是当前高功率OMAL开关技术发展的重要方向之一。本文从理论和实践两个方面对OMAL开关的基本结构和运行特性进行了研究,重点分析了影响OMAL开关性能的主要因素和参量关系,为今后设计并研制更为实用的OMAL开关打下基础。OMAL开关是靠的气体火花OMAL开关,它要求用一定激光能量使预先加有一定电压的OMAL开关闭合导通。因此我们首先从气体火花放电的特性出发,针对OMAL开关的特点,理论分析了其运行机理,得到了影响OMAL开关性能的主要因素包括:激光能量、气体性质、气压以及电极形状。作为全关OMAL开关的基础性器件——光纤耦合器也必将受到人们的重视。 本文详细分析了光纤型双耦合器环腔全光OMAL开关的原理,在环腔中加入了掺铒光纤放大器后,大幅减少了环腔的OMAL开关功率,增加了OMAL开关功能的*性,但OMAL开关时间也增加了。控制掺铒光纤放大器的增益、耦合器的反射率等参数,可以适当地增加OMAL开关功率,来换取OMAL开关时间的减小,zui终得出OMAL开关的功率在毫瓦的数量级上时,OMAL开关时间可以控制在几十到几百纳秒范围。研究了带有掺铒光纤的单、双耦合器环腔的双稳特性。我们发现在一定条件下,输出光会有比较明显的双稳现象。总结了光纤环腔的双稳性随耦合器反射率、单程线性相移等参数改变而产生的规律。双耦合器环腔反射端和透射端的双稳曲线的类型是不一样的,分别对应法布里—珀罗腔反射双稳和透射双稳曲线,它们是互补的一对曲线。

光纤环腔的欧玛尔OMAL开关特性和双稳特性
综合考虑OMAL开关阈值功率的间隔、OMAL开关阈值功率的大小、稳定性、OMAL开关转换时间等因素,选取适当的参数,设计了一个掺铒光纤环腔双稳OMAL开关。理论模拟出OMAL开关阈值功率大约在0.02W和0.03W,OMAL开关阈值功率的间隔大约为0.01W,OMAL开关转换时间大约为7.5ns,另外这种OMAL开关的稳定性很好。