光放大器可以對光信號進行放大,是光纖通信系統(tǒng)中不可或缺的器件。光放大器主要分為半導體光放大器、摻雜型光纖放大器和非線性光放大器。其中非線性光參量放大器具有高增益、低噪聲的優(yōu)點,得到了人們的廣泛關注。本文在硅波導光參量放大器的基礎上,設計了一種基于反向偏置PIN硅波導的光參量放大器,通過反向PIN結,減小自由載流子壽命,提高光參量放大器的特性。具體工作如下:提出了一種基于反向偏置PIN硅波導的光參量放大器,建立了其完善的理論模型,為研究基于反向偏置PIN硅波導的光參量放大器的性能奠定了理論基礎。利用COMSOL軟件仿真得到硅波導的有效折射率,進而計算出波導的色散系數(shù)等參數(shù)。基于建立的理論模型,利用MATLAB編寫基于反向偏置PIN硅波導的光參量放大器的程序,理論研究了載流子壽命、泵浦光、波導長度等參數(shù)對光參量放大器特性的影響。研究結果表明:當對PIN硅波導施加反向偏壓使載流子壽命降低時,放大器的增益以及噪聲性能都能得到改善;波導長度在較短范圍內時,隨著波導長度的增加,放大器的增益可以提高,噪聲指數(shù)能夠降低,但波導長度不能過大,否則不利于光子集成,也不利于增益譜的平坦性。通過合理設計尺寸和... 

【文章來源】：南京郵電大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：55 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

FOPA實驗結構圖

圖 1.2 雙泵浦 FOPA 實驗結構圖hi Tong 等人提出基于相位敏感型放大器（PSA），相位不敏感型放參量放大的非簡并級聯(lián)相敏 FOPA[46]，實驗結構如圖 1.3 所示。在準單模光纖（SMF），利用該裝置，泵浦光和信號光的相位關系可可以實現(xiàn)指數(shù)增益和多通道放大，增益為 11dB，噪聲指數(shù)為 0.B。圖 1.3 FOPA 實驗結構圖

圖 1.2 雙泵浦 FOPA 實驗結構圖09 年，Zhi Tong 等人提出基于相位敏感型放大器（PSA），相位不敏感型放大器（PINLF 進行參量放大的非簡并級聯(lián)相敏 FOPA[46]，實驗結構如圖 1.3 所示。在兩個 H入一個標準單模光纖（SMF），利用該裝置，泵浦光和信號光的相位關系可以保持，同時還可以實現(xiàn)指數(shù)增益和多通道放大，增益為 11dB，噪聲指數(shù)為 0.8dB，比限低 2 dB。

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3533628