基于可調(diào)諧鈮酸鋰波導光柵光任意波形產(chǎn)生（OAWG）的研究
發(fā)布時間：2021-02-08 16:03
光任意波形產(chǎn)生（OAWG）是在光域中得到用戶所定義的光任意波形,克服了電子瓶頸對速度的限制。能夠在光學領(lǐng)域生成任意形狀的光脈沖可用于許多應(yīng)用,如可用于超寬帶通信、并行信號處理、模式識別和遙感。近幾年,真正意義上的光任意波形的產(chǎn)生,即光脈沖形狀可動態(tài)可調(diào)的波形產(chǎn)生裝置引起很多學者的重視。本文利用鈮酸鋰的電光效應(yīng)結(jié)合傳輸矩陣法設(shè)計了一種簡單的波形產(chǎn)生裝置--基于鈮酸鋰長周期波導光柵的二階微分器。根據(jù)鈮酸鋰的電光效應(yīng)結(jié)合傅里葉合成的頻譜整形原理,提出了兩種基于鈮酸鋰可調(diào)諧波導光柵陣列的光任意波形產(chǎn)生裝置。本文的主要工作如下:（1）介紹了可調(diào)諧波導光柵和光任意波形產(chǎn)生技術(shù)的研究現(xiàn)狀。并詳細的介紹了鈮酸鋰的電光特性、鈮酸鋰波導光柵的兩種分析方法和基于傅里葉合成的頻譜整形原理。（2）設(shè)計了基于長周期波導光柵的二階微分器。利用光柵的傳輸矩陣法結(jié)合MATLAB仿真軟件驗證了基于長周期波導光柵的二階微分器的可行性,并分析了各參數(shù)對該結(jié)構(gòu)的影響。（3）提出了基于雙陣列可調(diào)諧變跡布拉格波導光柵的光任意波形產(chǎn)生裝置。由于鈮酸鋰晶體的電光效應(yīng),兩個光柵陣列中每個光柵的諧振波長可通過光柵上的電壓來調(diào)諧,使之與輸入...
【文章來源】：天津理工大學天津市
【文章頁數(shù)】：78 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
三角波形發(fā)生器的原理圖
傅里葉合成的頻譜整形原理是對多條譜線組成的一組譜線進行幅，這樣會導致輸出的波形占空比較低[41]。近年來，人們開始利用陣列波、FBG 和衍射光柵等無源器件，將輸入光源的每條譜線分離，然后利對分離后的每條譜線進行調(diào)制，以實現(xiàn)用戶指定形狀的光脈沖。列波導光柵 年，N. K. Fontaine 等人提出了基于回環(huán)結(jié)構(gòu)陣列波導光柵的光任意波其中，陣列波導光柵是有 64 個通道的硅集成芯片。由于硅的電導率隨大。利用 SOI 的此特性，控制陣列波導光柵每個支路上的馬赫增德爾調(diào)熱器和每個通道上的電阻加熱器實現(xiàn)對每條譜線幅度和相位的控制，產(chǎn)沖和多脈沖等波形。年，D. J. Geisler等人提出了基于同向正交IQ調(diào)制器的光任意波形產(chǎn)生結(jié)所示。其工作原理為：第一個陣列波導光柵用于分離光學頻率梳的每條信號處理的知識，計算出加到 IQ 調(diào)制器中 I 路和 Q 路上的電信號，來進行獨立的控制，得到目標譜片；第二個陣列波導光柵將已被調(diào)制的相用為連續(xù)的光譜。在時域上得到了高保真度的目標光脈沖。
圖 1-3 基于激光器注入鎖定原理的整形結(jié)構(gòu)[45]年，M.Akbulut 等人提出了基于激光器注入鎖定原理的光任意波形產(chǎn)生結(jié)-3 所示。兩個 AWG 可實現(xiàn)對輸入光源譜線的分離和復(fù)用，分離后的每條制器中（垂直腔面激光器），實現(xiàn)對其幅度和相位的控制。得到了重復(fù)z，帶寬為 37.5GHz 的光波形。與 2015 年 Yang Jiang 等人提出的基于時域形產(chǎn)生結(jié)構(gòu)不同的是，該結(jié)構(gòu)是通過用直流電流對垂直腔面激光器進行調(diào)梳線鎖定在帶寬內(nèi)。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于周期壓力寫入的長周期光纖光柵的一階光學微分器[J]. 石勝輝,趙明富,羅彬彬,陳立功,周曉軍. 光電子·激光. 2017(02)
[2]多參量可調(diào)諧的Bragg波導光柵濾波器設(shè)計（英文）[J]. 張愛玲,李玉祥. 光子學報. 2014(08)
[3]基于長周期波導光柵的寬范圍電光調(diào)諧濾波器[J]. 郭小偉,張曉霞,李和平,劉永,劉永智. 科學通報. 2009(21)
[4]鈮酸鋰電光長周期波導光柵[J]. 鄭建成,金偉,劉晴. 電子科技大學學報. 2009(05)
[5]聚合物陣列波導光柵的大范圍電-光波長調(diào)諧濾波器[J]. 萬旭,彭保進,金洪震. 光子學報. 2006(05)
[6]快速可調(diào)諧電光聚合物波導光柵[J]. 王義平,陳建平,李新碗,周俊鶴,沈浩,施長海,張曉紅,洪建勛,葉愛倫. 物理學報. 2005(10)
[7]極化聚合物電光材料研究進展[J]. 羅敬東,詹才茂,秦金貴. 高分子通報. 2000(01)
[8]鈮酸鋰晶體的熱膨脹[J]. 張洪喜,賈曉琳,強亮生,徐崇泉,徐玉恒. 壓電與聲光. 1991(06)
碩士論文
[1]基于FBG的全光任意波形發(fā)生器的設(shè)計及其實驗研究[D]. 楊孟超.天津理工大學 2014
[2]長周期光纖光柵微分器研究[D]. 尹聰.電子科技大學 2013
[3]電光調(diào)諧的鈮酸鋰長周期波導光柵[D]. 李俊慧.電子科技大學 2012
[4]基于Ti擴散LiNbO3晶體光波導的長周期光柵[D]. 賈啟珅.天津大學 2009
本文編號：3024179
【文章來源】：天津理工大學天津市
【文章頁數(shù)】：78 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
三角波形發(fā)生器的原理圖
傅里葉合成的頻譜整形原理是對多條譜線組成的一組譜線進行幅，這樣會導致輸出的波形占空比較低[41]。近年來，人們開始利用陣列波、FBG 和衍射光柵等無源器件，將輸入光源的每條譜線分離，然后利對分離后的每條譜線進行調(diào)制，以實現(xiàn)用戶指定形狀的光脈沖。列波導光柵 年，N. K. Fontaine 等人提出了基于回環(huán)結(jié)構(gòu)陣列波導光柵的光任意波其中，陣列波導光柵是有 64 個通道的硅集成芯片。由于硅的電導率隨大。利用 SOI 的此特性，控制陣列波導光柵每個支路上的馬赫增德爾調(diào)熱器和每個通道上的電阻加熱器實現(xiàn)對每條譜線幅度和相位的控制，產(chǎn)沖和多脈沖等波形。年，D. J. Geisler等人提出了基于同向正交IQ調(diào)制器的光任意波形產(chǎn)生結(jié)所示。其工作原理為：第一個陣列波導光柵用于分離光學頻率梳的每條信號處理的知識，計算出加到 IQ 調(diào)制器中 I 路和 Q 路上的電信號，來進行獨立的控制，得到目標譜片；第二個陣列波導光柵將已被調(diào)制的相用為連續(xù)的光譜。在時域上得到了高保真度的目標光脈沖。
圖 1-3 基于激光器注入鎖定原理的整形結(jié)構(gòu)[45]年，M.Akbulut 等人提出了基于激光器注入鎖定原理的光任意波形產(chǎn)生結(jié)-3 所示。兩個 AWG 可實現(xiàn)對輸入光源譜線的分離和復(fù)用，分離后的每條制器中（垂直腔面激光器），實現(xiàn)對其幅度和相位的控制。得到了重復(fù)z，帶寬為 37.5GHz 的光波形。與 2015 年 Yang Jiang 等人提出的基于時域形產(chǎn)生結(jié)構(gòu)不同的是，該結(jié)構(gòu)是通過用直流電流對垂直腔面激光器進行調(diào)梳線鎖定在帶寬內(nèi)。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于周期壓力寫入的長周期光纖光柵的一階光學微分器[J]. 石勝輝,趙明富,羅彬彬,陳立功,周曉軍. 光電子·激光. 2017(02)
[2]多參量可調(diào)諧的Bragg波導光柵濾波器設(shè)計（英文）[J]. 張愛玲,李玉祥. 光子學報. 2014(08)
[3]基于長周期波導光柵的寬范圍電光調(diào)諧濾波器[J]. 郭小偉,張曉霞,李和平,劉永,劉永智. 科學通報. 2009(21)
[4]鈮酸鋰電光長周期波導光柵[J]. 鄭建成,金偉,劉晴. 電子科技大學學報. 2009(05)
[5]聚合物陣列波導光柵的大范圍電-光波長調(diào)諧濾波器[J]. 萬旭,彭保進,金洪震. 光子學報. 2006(05)
[6]快速可調(diào)諧電光聚合物波導光柵[J]. 王義平,陳建平,李新碗,周俊鶴,沈浩,施長海,張曉紅,洪建勛,葉愛倫. 物理學報. 2005(10)
[7]極化聚合物電光材料研究進展[J]. 羅敬東,詹才茂,秦金貴. 高分子通報. 2000(01)
[8]鈮酸鋰晶體的熱膨脹[J]. 張洪喜,賈曉琳,強亮生,徐崇泉,徐玉恒. 壓電與聲光. 1991(06)
碩士論文
[1]基于FBG的全光任意波形發(fā)生器的設(shè)計及其實驗研究[D]. 楊孟超.天津理工大學 2014
[2]長周期光纖光柵微分器研究[D]. 尹聰.電子科技大學 2013
[3]電光調(diào)諧的鈮酸鋰長周期波導光柵[D]. 李俊慧.電子科技大學 2012
[4]基于Ti擴散LiNbO3晶體光波導的長周期光柵[D]. 賈啟珅.天津大學 2009
本文編號：3024179
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