光波混频效应对波分复用系统性能的影响及其应用

论文题目: 光波混频效应对波分复用系统性能的影响及其应用

论文类型: 博士论文

论文专业: 光学工程

作者: 高士明

导师: 杨昌喜

关键词: 波分复用,光波混频效应,波长转换,周期极化晶体

文献来源: 清华大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本论文以光波混频效应对波分复用系统的影响及其应用为题,从三个方面进行研究: 一、光波混频效应对波分复用系统性能的影响。1) 研究了波分复用系统中的脉冲四波混频效应,分析了色散、走离、自相位调制和交叉相位调制等效应在四波混频过程中的作用;2) 对比了单模光纤、非零色散平移光纤和高非线性光纤中脉冲四波混频效应的差别;3) 分析了色散管理系统中强度相关相位匹配的四波混频效应,并从抑制混频噪声的角度优化了色散管理系统的布置方式。二、准相位匹配光波混频型宽带波长转换器件的设计。1) 分析了线性啁啾超晶格结构在1.5μm 通信波段的波长转换特性,指出其带宽的优势和响应平坦方面的不足;2) 提出了一种用于1.5μm 通信波段宽带波长转换的正弦啁啾超晶格结构,该结构不但在转换带宽和泵浦带宽上有所改善,而且响应十分平坦;3) 设计了一种分段周期超晶格结构用于提高激光倍频的带宽和温度允限,利用该结构还可以实现多频率同时输出的激光光源。三、极化晶体倍频的实验研究。采用外加电场极化方法制作了周期极化铌酸锂和高掺镁铌酸锂晶体样品;利用该晶体样品进行了初步实验研究,得到了1.06μm 基频光的倍频输出,并对比分析了两种晶体材料的倍频性能。

论文目录:

摘要

Abstract

主要符号对照表

第一章引言

1.1 论文的研究背景

1.2 国内外研究现状和进展

1.2.1 WDM 系统中FWM 效应的研究

1.2.2 光通信用波长转换器件和新频率光源的研究

1.3 论文的研究目标

1.4 论文的主要内容

第二章密集波分复用系统中的四波混频效应

2.1 理论分析

2.2 WDM 系统中的FWM 效应

2.2.1 连续波、准连续波和脉冲FWM 效应的比较

2.2.2 不同光纤中脉冲FWM 的比较

2.3 小结

第三章色散管理系统中的强度相关四波混频效应

3.1 理论分析

3.1.1 色散管理系统中的强度相关FWM 效应

3.1.2 色散管理方案设计

3.2 色散管理系统中强度相关FWM 特性及系统结构参数优化

3.3 小结

第四章光波混频型准相位匹配宽带波长转换器件

4.1 波长转换的意义

4.2 波长转换器件的类型及比较

4.3 准相位匹配技术

4.4 准相位匹配结构中光波混频原理分析

4.4.1 差频和χ~(2):χ~(2)波长转换原理

4.4.2 差频和χ~(2):χ~(2)波长转换理论分析

4.5 非周期准相位匹配结构的设计

4.5.1 线性啁啾结构

4.5.2 正弦啁啾结构

4.6 小结

第五章多频率激光倍频准相位匹配结构的设计

5.1 理论分析

5.2 多频率激光光源的设计

5.3 小结

第六章周期极化晶体中倍频的实验研究

6.1 准相位匹配结构的极化周期设计

6.2 PPLN 和PPMg:LN 晶体样品

6.2.1 掩模板的设计和加工

6.2.2 周期极化晶体的制备

6.3 PPLN 和PPMg:LN 倍频特性的研究

6.3.1 倍频的实验装置

6.3.2 倍频结果及分析

6.4 小结

结论

参考文献

致谢及声明

个人简历、在学期间的研究成果及发表的论文

发布时间: 2005-11-16

参考文献

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