本文關(guān)鍵詞：基于重構(gòu)等效啁啾技術(shù)的可調(diào)諧激光器的研究

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【摘要】：當(dāng)今社會(huì)對(duì)光通信系統(tǒng)的傳輸容量和速率的要求不斷提高,尤其是在密集波分復(fù)系統(tǒng)(DWDM)中,波長(zhǎng)數(shù)達(dá)到了上百個(gè),如果繼續(xù)使用固定波長(zhǎng)光模塊,會(huì)使得激光器數(shù)量成倍增加,使用率降低,成本上升,管理更加復(fù)雜。為了解決這些問(wèn)題,大范圍可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器是非常好的選擇,它具有成本低、線寬窄、閾值低等顯著優(yōu)勢(shì),并且能夠支持光網(wǎng)絡(luò)中的動(dòng)態(tài)波長(zhǎng)分配,提高網(wǎng)絡(luò)靈活性和激光器的使用效率,節(jié)省成本。鑒于本實(shí)驗(yàn)室的重構(gòu)等效啁啾(REC)技術(shù)的研究,本文提出了基于REC技術(shù)的取樣大啁啾可調(diào)諧激光器的仿真以及一種低成本、高性能的微電機(jī)可調(diào)諧激光器方案。本文首先回顧了光纖通信及半導(dǎo)體激光器的發(fā)展,發(fā)現(xiàn)可調(diào)諧激光器在光通信系統(tǒng)中地位越來(lái)越高,繼而探討了可調(diào)諧激光器的研究背景及原理。之后,本文簡(jiǎn)單的介紹了啁啾光柵和切趾光柵,在此基礎(chǔ)上介紹了重構(gòu)等效啁啾(REC)技術(shù)的原理及應(yīng)用。除此之外,還介紹了激光器仿真的理論基礎(chǔ)——耦合模理論和傳輸矩陣?yán)碚?任何光柵結(jié)構(gòu)都可以通過(guò)傳輸矩陣求解,為之后進(jìn)行取樣大啁啾可調(diào)諧激光器的仿真模擬打下基礎(chǔ)。取樣大啁啾可調(diào)諧激光器采用了階梯取樣光柵,具有梳狀的反射光譜,兩個(gè)光柵的反射譜波長(zhǎng)間隔不同,會(huì)引起游標(biāo)卡尺效應(yīng),為了簡(jiǎn)化制造工藝,本文利用重構(gòu)等效啁啾技術(shù)并結(jié)合了等效切趾的方法設(shè)計(jì)光柵,只需要對(duì)均勻的種子光柵進(jìn)行取樣,該結(jié)構(gòu)僅需運(yùn)用傳統(tǒng)光刻技術(shù)制造,價(jià)格低且性能高,有望實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn),具有較好的應(yīng)用前景。最后,設(shè)計(jì)了一種基于微電機(jī)和REC陣列芯片的可調(diào)諧激光器,該激光器運(yùn)用溫度調(diào)諧結(jié)合機(jī)械調(diào)諧的方法,通過(guò)光模塊平臺(tái)的搭建,經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試,最終實(shí)現(xiàn)了激光器的可調(diào)諧,它具有價(jià)格低、性能好的優(yōu)勢(shì),并且易于擴(kuò)展調(diào)諧范圍,具有很大的應(yīng)用前景。
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN248

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本文編號(hào)：1277836