光纤中受激布里渊散射慢光及脉冲失真管理研究

论文摘要

光纤中基于非线性效应的慢光技术,不仅可以应用于现存的通信系统,更可能在未来有一些潜在的应用,如光延迟,光存储,数据同步和全光信号处理等,所以吸引了很多学者的关注。本文主要研究了窄带泵浦和宽带泵浦两种情况下,如何增加光纤中受激布里渊散射慢光带宽的方法,并在信号脉冲失真的允许条件下对其群延迟时间进行优化,以期达到最佳的可变光学延迟,取得了一些成果。基于实际应用中可允许的信号失真,通过优化一系列的物理变量,发现可实现信号脉冲失真的优化管理。讨论了幅度失真、相位失真和脉冲展宽对信号群延迟的影响。在窄带泵浦的情况下,对比了失真约束条件下的双增线和单增益线泵浦的脉冲群延迟优化结果。作为例子,在给定幅度失真和相位失真约束条件下,双增益的群延迟是单增益情形的2倍;而在给定相位失真和脉冲展宽约束条件下,双增益的群延迟是单增益情形的5.7倍。在宽带泵浦的情况下,本文提出了增加单模光纤受激布里渊散射增益带宽的一种双宽带泵浦方案,从理论上分析了布里渊增益及与其相关的色散特性。研究表明,通过优化双宽带泵浦峰之间的频率间隔,可以得到一个有利于减小脉冲幅度失真和脉冲展宽的平顶增益谱。在相同泵浦功率下,该方案的增益带宽可达13.8GHz,是单宽带泵浦情况下的1.7倍,同时相对群延迟也是单宽带泵浦的2倍,该方法为10Gbit/s信号脉冲的可控光学延迟提供了理论指导。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 慢光简介
• 1.1.1 人类对光的认识
• 1.1.2 慢光的发展和未来应用
• 1.2 快慢光简介
• 1.2.1 光速的控制
• 1.2.2 快光与慢光
• 1.3 电磁感应透明
• 1.4 相干布居振荡
• 1.5 本论文的研究内容及意义
• 参考文献
• 第二章 受激布里渊散射与慢光
• 2.1 受激布里渊散射
• 2.2 受激布里渊散射与慢光
• 参考文献
• 第三章 窄带受激布里渊散射慢光
• 3.1 窄带受激布里渊散射慢光理论
• 3.2 慢光脉冲延迟的失真管理
• 3.2.1 脉冲失真的定量描述参量
• 3.2.2 结果和讨论
• 3.2.3 总结
• 3.3 脉冲失真约束下受激布里渊散射慢光的优化
• 3.3.1 理论
• 3.3.2 结果和讨论
• 3.3.3 总结
• 参考文献
• 第四章 宽带受激布里渊散射慢光
• 4.1 宽带受激布里渊散射慢光的理论
• 4.2 受激布里渊散射慢光及其脉冲展宽的理论研究
• 4.2.1 简介
• 4.2.2 理论分析
• 4.2.3 结果和讨论
• 4.2.4 结论
• 参考文献
• 第五章 受激布里渊散射慢光与光时分复用
• 5.1 光时分复用简介
• 5.1.1 光时分复用与全光网络
• 5.1.2 光时分复用展望
• 5.2 基于宽带受激布里渊散射慢光的光时分复用
• 参考文献
• 第六章 结束语
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 致谢