基于相位调制的等幅光梳产生及其应用研究

基于相位调制的等幅光梳产生及其应用研究

论文摘要

近年来在光子技术领域光梳产生器引起了人们的广泛兴趣,产生光梳的方法主要有内调制法和外调制法两种,随着LiNbO3晶体波导电光调制器的发展,含有波导电光调制器的光梳产生器成为近年来研究的热点。光梳的应用范围十分广泛,在这些应用中光谱平坦是一个重要条件。本论文对光纤中采用LiNbO3晶体波导电光调制器进行多频相位调制产生等幅光梳进行了理论和实验研究。在光梳的应用中,分别对其应用在宽带受激布里渊散射(SBS)慢光和光纤中SBS抑制进行了理论和实验上的研究。对产生等幅光梳的研究表明:理论上,采用多频相位调制,对调制信号只考虑基频至n次谐波,可以获得2n+1条等幅光谱线,并数值模拟了3、5、7、11等幅光谱线;实验上,获得了3、5、7、11等幅光谱线,它们的光谱平坦度均小于0.3dB。理论和实验符合的非常好,证明了多频相位调制可以产生等幅光谱线。对等幅光梳应用在宽带SBS慢光研究表明:理论上,从SBS基本耦合波方程出发推导出稳态小信号情形下SBS慢光解析解,SBS慢光延时与布里渊增益成正比,与布里渊增益带宽成反比;实验上,利用7和11等幅光谱线对2.0ns的高斯脉冲进行延时,获得脉冲延时斜率为0.11ns/dB和0.06ns/dB。理论和实验符合的非常好,证明了宽带SBS增益谱可以对很窄的脉冲(2.0ns)进行延时。对等幅光梳应用在光纤中SBS抑制的研究表明:理论上,得出调制后的SBS阈值功率同等幅光谱线基频和各阶边频复振幅模的平方成反比关系;实验上,测定3、5、7、11等幅光谱线时SBS的阈值功率,他们分别提高5.21dB、8.36dB、9.39dB和10.76dB。理论和实验符合的非常好,证明了等幅光梳可以提高光纤光传输系统中SBS的阈值功率。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 课题背景
  • 1.2 等幅光谱线产生的研究概况
  • 1.2.1 前后相连的Mach-Zehnder(MZ)强度调制器和相位调制器
  • 1.2.2 两个相连的Mach-Zehnder(MZ)强度制器
  • 1.3 光纤中基于受激布里渊散射的慢光研究
  • 1.3.1 单线增益受激布里渊散射慢光
  • 1.3.2 多线增益受激布里渊散射慢光
  • 1.4 基于等幅光谱线光纤中受激布里渊的抑制
  • 1.4.1 激光器高频抖动法
  • 1.4.2 相位调制法
  • 1.5 本论文的主要研究内容
  • 第2章 等幅光谱线的产生
  • 2.1 引言
  • 2.2 多频调制产生等幅光谱线的理论研究
  • 2.3 等幅光谱线产生的实验研究
  • 2.4 本章小结
  • 第3章 基于相位调制宽带SBS 慢光
  • 3.1 引言
  • 3.2 SBS 慢光理论模型和小信号解析解
  • 3.3 多线增益谱慢光理论研究
  • 3.4 基于等幅光谱线的宽带受激布里渊散射慢光实验研究
  • 3.5 本章小结
  • 第4章 光纤中基于等幅光谱线的受激布里渊的抑制
  • 4.1 引言
  • 4.2 等幅光谱线对光纤中受激布里渊散抑制的理论研究
  • 4.3 等幅光谱线对光纤中受激布里渊散抑制的实验研究
  • 4.4 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 附录一
  • 附录二
  • 附录三
  • 攻读学位期间发表的学术论文
  • 致谢
  • 相关论文文献

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