發(fā)布時(shí)間：2020-06-27 06:33

【摘要】：絕緣體上的硅(SOI)由于其緊束縛特性和高非線性響應(yīng),這種材料被認(rèn)為在構(gòu)建片上全光集成光路方面具有十分重要的應(yīng)用潛力。本文主要研究了兩個(gè)課題:一個(gè)是SOI波導(dǎo)中,雙光子吸收對(duì)孤子捕獲的影響;另一個(gè)是SOI波導(dǎo)中,亞皮秒艾里脈沖的傳輸特性。脈沖的傳輸特性遵從麥克斯韋方程組,通過一系列推導(dǎo),得出了描述脈沖傳輸規(guī)律的非線性Schr?dinger方程(NLSE)。進(jìn)一步通過分步傅里葉法,利用Matlab軟件求解NLSE可獲得脈沖的傳輸特性圖像。文章中研究分析兩個(gè)課題:第一個(gè)課題是在SOI波導(dǎo)中,孤子脈沖的自捕獲現(xiàn)象。討論了孤子捕獲的形成,以及SOI波導(dǎo)中的克爾效應(yīng),雙光子吸收效應(yīng)以及自由載流子效應(yīng)對(duì)孤子捕獲形成的影響,以及自由載流子壽命對(duì)孤子捕獲所產(chǎn)生的影響。第二個(gè)課題研究了亞皮秒艾里脈沖在SOI波導(dǎo)中的傳輸規(guī)律。研究中發(fā)現(xiàn)了群速度色散和三階色散的作用使得脈沖發(fā)生時(shí)域翻轉(zhuǎn),在克爾效應(yīng)的作用下,有孤子脫離以及產(chǎn)生新的艾里脈沖。討論了群速度色散,三階色散,克爾效應(yīng),雙光子吸收效應(yīng),自由載流子效應(yīng)等因素對(duì)艾里脈沖傳輸特性的影響。
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN25
【圖文】：

圖 1.1 硅基光波導(dǎo)的四種結(jié)構(gòu)Figure 1.1 Four structures of silicon-based optical waveguides光子晶體波導(dǎo)因?yàn)槠渚哂新馓匦�，許多科學(xué)研究人員投身于此類結(jié)構(gòu)的波導(dǎo)的深入。由于按照周期分布的介電常數(shù)，光子晶體波導(dǎo)中脈沖在傳輸時(shí)，由于被周期結(jié)構(gòu)的晶射，收到布拉格散射的調(diào)控，于是，這類波導(dǎo)形成了特殊的光子帶隙結(jié)構(gòu)。波導(dǎo)中，小徑和晶格常數(shù)都對(duì)折射率起到很大的作用，因此，可以通過控制這兩個(gè)參數(shù)，來控制波折射率。SOI 溝槽形波導(dǎo)的構(gòu)成，是兩層折射率很高的硅材料中間夾有一層十分薄的低折射率而構(gòu)成。當(dāng)光子在這種介質(zhì)中傳輸時(shí)，由于全反射原理，被限制在折射率低的溝槽形狀域，脈沖模式在其中傳輸時(shí)，具有十分小的有效膜面積，因此，盡管輸入光信號(hào)的功率

內(nèi)蒙古大學(xué)碩士學(xué)位論文 thtAzdAztiiAAiknAtAmizARRtelfcfcmmmmm20011[()(1)/2()](,)(1)(,)2121! 左邊第一項(xiàng)描述了脈沖慢變振幅包絡(luò)隨距離的變化；右邊第一項(xiàng)為個(gè)階色響，右邊第二項(xiàng)是線性損耗，第三項(xiàng)描述了自由載流子吸收，第四項(xiàng)描述，最后一項(xiàng)描述了克爾效應(yīng)、雙光子吸收效應(yīng)和拉曼散射效應(yīng)。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 閆青;賈維國(guó);于宇;張俊萍;門克內(nèi)木樂;;拉曼增益對(duì)高雙折射光纖中暗孤子俘獲的影響[J];物理學(xué)報(bào);2015年18期

2 王威彬;楊華;唐平華;韓芳;;光子晶體光纖超連續(xù)譜產(chǎn)生過程中色散波的孤子俘獲研究[J];物理學(xué)報(bào);2013年18期

本文編號(hào)：2731450