【摘要】：隨著各種高清視頻、多媒體等業(yè)務(wù)的快速發(fā)展,人們對帶寬的需求不斷增加,因此在光通信網(wǎng)絡(luò)的單信道中實(shí)現(xiàn)超太比特傳輸速率成為了研究的熱點(diǎn)。基于光奈奎斯特脈沖的WDM和OTDM技術(shù)被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)超級信道和提高頻譜效率的最具前景的技術(shù),同時光奈奎斯特脈沖在全光信號處理、光譜學(xué)和光存儲等方面也有著廣泛的應(yīng)用,因此產(chǎn)生高性能的光奈奎斯特脈沖具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。生成光奈奎斯特脈沖的方法有多種,本文主要研究的是基于傅里葉變換的時頻二元性,通過產(chǎn)生滿足特定條件的平坦光學(xué)頻率梳,經(jīng)傅里葉變換后,直接生成光奈奎斯特脈沖的方法;并利用高非線性光纖(HNLF)中的四波混頻(FWM)效應(yīng)對生成的奈奎斯特脈沖的頻帶進(jìn)行拓展。本文在分析研究電光調(diào)制器調(diào)制原理的基礎(chǔ)上,提出了三種基于光外調(diào)制器的光奈奎斯特脈沖生成方案。方案一是基于雙偏振馬赫-增德爾調(diào)制器(DPol-MZM),通過控制DPol-MZM上下臂子調(diào)制器的工作狀態(tài),用下臂子調(diào)制器輸出中只含有的載波分量抵消掉上臂輸出中多余的部分載波分量,得到在頻域具有5條梳線的光奈奎斯特脈沖。方案二通過在Sagnac環(huán)中使用強(qiáng)度調(diào)制器(IM),同時結(jié)合光生微波信號技術(shù)來產(chǎn)生高頻信號,用來驅(qū)動IM的射頻輸入端口,從而獲得在頻域具有高譜線間隔的光奈奎斯特脈沖。方案三是基于兩個雙平行馬赫-增德爾調(diào)制器(DPMZM)級聯(lián),通過控制子調(diào)制器的工作點(diǎn)及各自輸入信號之間的關(guān)系,生成了具有2條或4條梳線的平坦光學(xué)頻率梳,通過級聯(lián)的DPMZM的再次調(diào)制,最終得到具有4條或16條梳線的相位鎖定的平坦光學(xué)頻率梳。該方案生成的光學(xué)頻率梳的梳線間隔是兩個DPMZM上加載的射頻信號中最小頻率的4倍。最后,本文研究了利用HNLF中的FWM效應(yīng)對生成的光奈奎斯特脈沖的頻帶進(jìn)行拓展,并對IM分別工作在一般傳輸點(diǎn)和最大傳輸點(diǎn)時進(jìn)行了仿真分析。將IM生成的相位鎖定的3線光學(xué)頻率梳輸入到HNLF中,利用FWM效應(yīng)進(jìn)行頻譜擴(kuò)展,然后用波長選擇開關(guān)(WSS)濾出功率相近的5條譜線,得到相位鎖定的5線光學(xué)頻率梳,然后將其輸入到級聯(lián)的IM進(jìn)行再次調(diào)制,得到相位鎖定的15線光學(xué)頻率梳,相比于只使用IM,生成的光學(xué)頻率梳的帶寬和梳線數(shù)目都得到了增加。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN929.1;TN78
【圖文】：

其他參數(shù)根據(jù)不同的方案具體給出。MZM 輸入 RF 信號的頻率為 10GHz，幅值為 1.273V，此時 MZM 的調(diào)制指數(shù)為m = 0.80。直流偏置電壓值 0.323DCV = V，此時的 = 0.203。另外由公式（3-16）可以計算出此時的 PBC 與 Pol 之間的夾角為69.5 。最終的仿真結(jié)果如圖 3.3（a）-（d）所示。

圖 3.5（a）表示該方案生成的 5 線光學(xué)頻率梳的頻域圖，從圖中可以看出生成的5 線光學(xué)頻率梳的平坦度和帶外抑制比分別為 0.2dB 和 31dB。圖 3.5（b）表示生成的5 線光學(xué)頻率梳的時域圖，從圖中能夠看出，時域信號為 Sinc 型光奈奎斯特脈沖，其過零脈寬 p = 40.6ps，F(xiàn)WHM 為 18.8ps，重復(fù)周期 T = 100ps。

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本文編號：2713693