利用量子點半導(dǎo)體光放大器(QD-SOA)的非線性效應(yīng)實現(xiàn)的波長轉(zhuǎn)換器和全光邏輯門能夠克服“電子瓶頸”限制的問題,并且基于QD-SOA的器件在光信號處理過程中發(fā)揮著越來越重要的作用,在全光網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中顯示出巨大的應(yīng)用潛力,因此QD-SOA得到了廣泛關(guān)注。QD-SOA自提出以來得到了很大的發(fā)展,目前研究最為廣泛的是基于QD-SOA的交叉增益調(diào)制(XGM),交叉相位調(diào)制(XPM),交叉偏振調(diào)制(CPM)和四波混頻(FWM)。然而,基于QD-SOA-XGM的波長轉(zhuǎn)換存在輸出消光比方面退化比較嚴(yán)重的問題,基于QD-SOA-XPM的波長轉(zhuǎn)換存在轉(zhuǎn)換效率較低的問題。為了提高波長轉(zhuǎn)換器的輸出消光比和轉(zhuǎn)換效率,在本課題組之前工作的基礎(chǔ)上,本文提出了基于QD-SOA級聯(lián)XGM與XPM波長轉(zhuǎn)換器和全光邏輯與非門、全光邏輯異或門以及全光邏輯或門的仿真模型,對影響其消光比和轉(zhuǎn)換效率以及Q因子和對比度等性能的因素進(jìn)行詳細(xì)分析,研究結(jié)果對基于QD-SOA的波長轉(zhuǎn)換器和全光邏輯門的設(shè)計具有潛在的應(yīng)用價值。論文的主要內(nèi)容如下:1.介紹了基于QD-SOA-XGM效應(yīng)和基于QD-SOA-XPM效應(yīng)波長轉(zhuǎn)換的基本原理及其結(jié)構(gòu)組...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 量子點半導(dǎo)體光放大器研究進(jìn)展和研究意義
    1.3 全光波長轉(zhuǎn)換器的分類
    1.4 基于QD-SOA波長轉(zhuǎn)換器
    1.5 論文的安排及工作內(nèi)容
第2章 QD-SOA的特性及其基本理論
    2.1 引言
    2.2 理論模型
        2.2.1 QD-SOA工作原理及其結(jié)構(gòu)特性
        2.2.2 QD-SOA載流子速率方程和模型建立
    2.3 本章小結(jié)
第3章 基于QD-SOA級聯(lián)XGM與 XPM波長轉(zhuǎn)換性能分析
    3.1 工作原理
    3.2 級聯(lián)XGM與 XPM波長轉(zhuǎn)換Q因子特性
        3.2.1 最大模式增益對Q因子的影響
        3.2.2 探測光功率對Q因子的影響
        3.2.3 有源區(qū)長度對Q因子的影響
        3.2.4 信號光功率與Q因子的關(guān)系
    3.3 級聯(lián)XGM與 XPM波長轉(zhuǎn)換消光比特性
        3.3.1 泵浦光功率與ER的關(guān)系
        3.3.2 探測光功率與ER的關(guān)系
        3.3.3 有源區(qū)長度與ER的關(guān)系
        3.3.4 注入電流與ER的關(guān)系
    3.4 級聯(lián)XGM與 XPM波長轉(zhuǎn)換效率特性
        3.4.1 損耗系數(shù)與轉(zhuǎn)換效率的關(guān)系
        3.4.2 最大模式增益與轉(zhuǎn)換效率的關(guān)系
        3.4.3 有源區(qū)長度與轉(zhuǎn)換效率的關(guān)系
        3.4.4 信號光功率與轉(zhuǎn)換效率的關(guān)系
        3.4.5 脈沖寬度與轉(zhuǎn)換效率的關(guān)系
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于QD-SOA級聯(lián)XGM與 XPM全光邏輯與非門
    4.1 工作原理
    4.2 級聯(lián)XGM與 XPM全光邏輯與非門消光比和轉(zhuǎn)換效率
        4.2.1 損耗系數(shù)的影響
        4.2.2 有源區(qū)長度的影響
        4.2.3 注入電流的影響
    4.3 級聯(lián)XGM與 XPM全光邏輯與非門Q因子
        4.3.1 Q因子與脈沖寬度的關(guān)系
        4.3.2 Q因子與有源區(qū)長度的關(guān)系
        4.3.3 Q因子與最大模式增益的關(guān)系
        4.3.4 Q因子與有源區(qū)寬度的關(guān)系
    4.4 級聯(lián)XGM與 XPM全光邏輯與非門對比度CR
        4.4.1 脈沖寬度與CR的關(guān)系
        4.4.2 注入電流與CR的關(guān)系
        4.4.3 最大模式增益與CR的關(guān)系
    4.5 本章小結(jié)
第5章 基于QD-SOA級聯(lián)XGM與 XPM全光邏輯異或門
    5.1 工作原理
    5.2 級聯(lián)XGM與XPM邏輯異或門消光比與Q因子
        5.2.1 影響消光比和Q因子減小的因素
        5.2.2 影響消光比和Q因子增大的因素
    5.3 級聯(lián)XGM與 XPM邏輯異或門轉(zhuǎn)換效率和誤碼率
        5.3.1 泵浦光功率對轉(zhuǎn)換效率和誤碼率的影響
        5.3.2 躍遷時間t₂₁對轉(zhuǎn)換效率和誤碼率的影響
        5.3.3 脈沖寬度對轉(zhuǎn)換效率和誤碼率的影響
        5.3.4 有源區(qū)長度對轉(zhuǎn)換效率和誤碼率的影響
    5.4 級聯(lián)XGM與 XPM全光邏輯異或門對比度
        5.4.1 泵浦光功率對邏輯異或門CR的影響
        5.4.2 有源區(qū)寬度對邏輯異或門CR的影響
        5.4.3 注入電流對邏輯異或門CR的影響
        5.4.4 最大模式增益對邏輯異或門CR的影響
    5.5 本章小結(jié)
第6 章基于QD-SOA級聯(lián)XGM與 XPM全光邏輯或門
    6.1 工作原理
    6.2 級聯(lián)XGM與 XPM邏輯或門性能
        6.2.1 泵浦光功率對全光邏輯或門的影響
        6.2.2 最大模式增益對全光邏輯或門的影響
        6.2.3 注入電流對全光邏輯或門的影響
        6.2.4 有源區(qū)寬度對全光邏輯或門的影響
        6.2.5 損耗系數(shù)對全光邏輯或門的影響
    6.3 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果
致謝



本文編號：3895371