论文研究-对称SEED高速全光缓存器的工作速率特性分析 .pdf
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中国科技论文在线
对称 SEED高速全光缓存器的工作速率特性
分析
#
曹永盛
1
，管郁庆
2*
基金项目：中央高校基本科研业务费项目（ZYGX2010J007），信息光子学与光通信教育部重点实验室（北
京邮电大学）开放课题
作者简介：曹永盛，（1982-），男，讲师，博士，主要研究方向为高速光通信系统与光交换器件. E-mail:
caoyongsheng@uestc.edu.cn
（1. 电子科技大学通信与信息工程学院，成都 611731； 5
2. 中国人民解放军某部，乌鲁木齐 830002）
摘要：介绍了对称自电光效应器件（S-SEED）的基本结构及工作原理。基于 S-SEED 的纯电
容模型，利用理论分析，得出 S-SEED 全光缓存器工作速率与外加偏置电压、入射光功率、
入射光波长等参数之间的关系。为优化器件性能，利用数值分析，对不同偏压、不同光功率
与不同光波长入射下的 S-SEED 全光缓存器的工作速率特性进行了比较。结果表明，减小外10
置偏压与增大入射光功率均可提高 S-SEED 全光缓存器的工作速率；不同光波长入射时，该
缓存器工作速率基本不变。
关键词：光电子学；QCSE；对称 SEED；高速全光缓存器；工作速率特性
中图分类号：TN21/27
15
Analysis on Bite Rate Characteristics of Symmetric SEED
High Speed All-Optical Buffer
CAO Yongsheng
1
, GUAN Yuqing
2
(1. School of Communication and Information Egineering, University of Electronic Science and
Technology of China, ChengDu 611731; 20
2. The People's Leberation Army of China, Urumqi 830002)
Abstract: In this paper Symmetric Self Electro-optic Effect Device’s (S-SEED’s) basic structure
and operation principles are described. Based on its purely capacitive model, the relationship
between bit rate and bias/input optical power/input wavelength of S-SEED all-optical buffer is
obtained by theoretical analysis. S-SEED all-optical buffer operation bit rates with different biases, 25
input optical powers and input wavelengths are compared by simulations. The results reveal that
S-SEED buffer bit rate could be effectively enhanced with a low bias or a high input power, and
different input wavelengths almost have no influence on its bit rate.
Keywords:
Optoelectronics; QCSE; symmetric SEED; all-optical buffer; bit rate characteristic
30
0 引言
IP 流量的迅速增长对光交换网中光器件的性能要求越来越高。传统的光/电/光交换方
式因受电子器件速率瓶颈的限制，有着向全光交换及光控光交换发展的趋势
[1]
。近年来，随
着对量子限制斯塔克效应（QCSE，Quantum Confined Stark Effect）与自电光效应器件（SEED，
Self Electro-optic Effect）研究的深入，一种基于 SEED的光控光器件——对称SEED（S-SEED，35
Symmetric SEED）已引起了研究者们的兴趣。S-SEED 在工作过程中不仅无需进行光电转换，
而且还在工作能量与工作速率等方面表现出了良好的性能。在光通信技术飞速发展的今天，
基于 S-SEED 的光控光器件在实现全光通信的过程中必将扮演重要角色
[2-3]
。
本文在介绍 S-SEED 基本工作原理的基础上，通过数学推导和数值仿真，对基于 S-SEED
结构的全光缓存器在不同外置偏压、不同入射光功率、不同入射光波长下的工作速率特性进40
行了比较分析，并得出结论：减小外置偏压与增大入射光功率均可提高 S-SEED 全光缓存器
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