张利斌 陈少武 费永浩 曹彤彤 曹严梅 雷勋

(中国科学院半导体研究所，集成光电子学联合国家重点实验室，北京 100083)

(2013年4月26日收到;2013年5月28日收到修改稿)

1 引言

近些年，许多课题组基于光学非线性效应对全光数据格式转换进行了研究[1-3]，其中一些课题组实现了硅基微环全光数据格式转换，如Su等人基于硅的非线性性质研究了非归零码(NRZ)向相移键控(PSK)的高速转换[4]，以及非归零码向归零码(RZ)的高速转换[5].在某些特定条件下，基于材料的线性性质同样也可以实现数据的格式转换，如Zhou[6]和Zhai[7]等人分别实验验证了线性条件下硅基微环可以将NRZ转换为PRZ(伪归零码)，其中Zhou使用微环的滤波方程对这种现象进行了理论分析.微环对入射光数据格式的线性变换作用非常类似于微分器[8,9]，因此，许多课题组基于单个微环或者级联微环实现了对入射光波信号的一阶及高阶微分[10-12].

在这篇文章中，我们实验观察到了微环在入射光功率较低的情况下对二进制数据流的格式转换现象，即输出光在二进制码由“0”变为“1”的上升沿和由“1”变为“0”的下降沿出现了脉冲波形.当入射光波长相对于谐振波长发生红移和蓝移时，实验得到的输出光波形正好相反(时间反演对称现象).通过使用线性耦合模理论推导得到传递函数，结合傅里叶分析方法，并考虑电光马赫曾德(MZ)强度调制器的调制作用，理论再现了这一现象.理论结果还显示，若采用电吸收调制器(理想情况，忽略相位的……