1、近年來，我國網絡覆蓋范圍不斷擴大，傳輸和接入能力不斷增強，寬帶技術取得顯著進展，產業(yè)鏈已經初步形成，應用服務水平不斷提升。物聯(lián)網、云計算、數據中心、終端服務、車載網絡、無線網絡、可見光通信等等都將帶來網絡流量井噴式的發(fā)展。而波長路由技術能大大提高光通信網絡的可靠性，光通道中的各段鏈路可采用多個波長，一旦在光通道中有空閑波長，其便可以用來構建新的光通路。這種波長路由技術，包括波長轉換技術和光交叉連接技術，可以提高波長利用率，有效解決光交叉

2、連接中的波長競爭、動態(tài)路由規(guī)劃問題，以降低網絡的阻塞率，提高網絡的靈活性。
　　本課題針對全光網絡的需要，提出一種全光波長轉換和路由系統(tǒng)，希望能夠以V型耦合腔可調諧激光器為基礎，將各個不同的有源無源器件單片集成在同一芯片上，從而能夠在一定通信波長范圍內，實現對光信號放大處理、轉換波長、轉發(fā)路由的功能。
　　本文中V型耦合腔激光器(VCL)是一種基于半波耦合器選模，通過兩個有微小光程差的諧振腔的游標效應實現大范圍波長調諧并有很

3、高的邊模抑制比(SMSR)的激光器。它不需要光柵，制作工藝簡單，十分便于集成。本文將基于VCL激光器提出多種方案，并通過仿真設計驗證VCL半導體激光器的調諧范圍擴展、窄線寬、準連續(xù)調諧、啁啾可控等性能。這種低成本高性能的可調諧激光器和多功能大規(guī)模集成度的光器件吸引了業(yè)界的關注，并成為目前發(fā)展的大趨勢。
　　本文結合V型耦合腔激光器，提出了延時馬赫曾德干涉型(DI-MZI)的SOA交叉相位調制(XPM)波長轉換結構，設計包括延時波導

4、、多模干涉耦合器(MMI)、SOA、有源無源耦合器等器件，運用時域行波模型分析目前可實現40Gb/s歸零碼型全光波長轉換的兩種模型。
　　本文針對單片集成的技術需求，希望通過quantum well offset、quantum well intermixing或者butt-joint集成平臺的搭建，解決上述器件集成不兼容、制作工藝復雜等問題，重點探索了三種集成平臺制作工藝。我們成功制作了全光路由芯片，測試實現2.5G的全光波長轉