【摘要】：半導(dǎo)體光電子器件作為光子信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)器件具有廣泛的應(yīng)用,然而其在微波光子技術(shù)中的應(yīng)用尚需挖掘。本論文對半導(dǎo)體光電子器件的種類及其用途作了簡要概述,介紹了微波信號產(chǎn)生及處理的發(fā)展現(xiàn)狀,重點對半導(dǎo)體激光器以及半導(dǎo)體光放大器中的非線性效應(yīng)進行了分析和總結(jié),并在以下兩個方面開展了工作:1、利用SOA內(nèi)部的交叉增益和交叉相位調(diào)制作用設(shè)計出基于反饋控制的全光時鐘分頻器。通過分析所設(shè)計的全光時鐘分頻器的功能結(jié)構(gòu),并將它與D觸發(fā)器分頻的工作原理相比較,可以得出這種全光時鐘分頻器的工作原理與D觸發(fā)器通過輸出信號對輸入信號進行反饋控制實現(xiàn)分頻相類似,并且論文中在時域上對這種分頻過程進行了分析和說明。實驗過程中將重復(fù)頻率為20 GHz中心波長為1548.454 nm的光信號注入到全光時鐘分頻器中輸出了重復(fù)頻率為10GHz的中心波長為1548.694nm的分頻信號,同時,在實驗過程中我們考察了這種全光時鐘分頻器的工作頻率與連接在其內(nèi)部的SOA中載流子的時間恢復(fù)快慢的關(guān)系。2、對光注入半導(dǎo)體激光器內(nèi)部的鎖定過程進行了理論分析,并基于此提出了一種全新的全光時鐘提取方案。文中給出了利用OptiSystem仿真軟件對全光時鐘提取仿真的過程和結(jié)果,同時通過實驗對仿真過程進行了驗證,實驗過程中用兩個半導(dǎo)體激光器代替仿真過程中的窄帶濾波器,成功的提取出重復(fù)頻率為10GHz的時鐘信號。
[Abstract]:Semiconductor optoelectronic devices are widely used as the basic devices of photonic information system, but their applications in microwave photonic technology still need to be excavated. In this paper, the types and applications of semiconductor optoelectronic devices are briefly summarized, and the development of microwave signal generation and processing is introduced. The nonlinear effects in semiconductor lasers and semiconductor optical amplifiers are analyzed and summarized, and the following two aspects of work are carried out: 1. An all-optical clock divider based on feedback control is designed by using cross-gain and cross-phase modulation in SOA. By analyzing the functional structure of the designed all-optical clock divider, and comparing it with the working principle of D flip-flop, It can be concluded that the working principle of the all-optical clock divider is similar to that of D flip-flop through feedback control of the input signal, and the frequency division process is analyzed and explained in the paper in time domain. During the experiment, the optical signal with a repetition rate of 20 GHz and a central wavelength of 1548.454 nm is injected into the all-optical clock divider to output the frequency division signal with the center wavelength of 1548.694nm with the repetition rate of 10GHz. At the same time, In the course of the experiment, we investigate the relationship between the frequency of the all-optical clock divider and the time recovery rate of the carrier connected in the internal SOA. 2, the locking process inside the optical injection semiconductor laser is analyzed theoretically. Based on this, a new all-optical clock extraction scheme is proposed. In this paper, the simulation process and results of all-optical clock extraction by OptiSystem simulation software are presented. The simulation process is verified by experiments. In the experiment, two semiconductor lasers are used to replace the narrowband filter in the simulation process. The clock signal whose repetition rate is 10GHz is successfully extracted.
【學位授予單位】：貴州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN303

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