本文關鍵詞：數(shù)字微鏡器件的光學衍射特性及其應用研究

  更多相關文章： 數(shù)字微鏡器件 閃耀光柵 波長阻斷器 光學濾波器 光學信號處理

【摘要】：隨著微機電系統(tǒng)(MEMS)和硅基液晶處理器(LCoS)等光學超大規(guī)模集成電路(Opto-VLSI)芯片技術的發(fā)展,各種基于Opto-VLSI芯片的智能化光學信號處理技術成為近年來光電子技術領域的一個研究熱點,在光通信和生物醫(yī)學成像等方面有著廣泛而重要的潛在應用價值。能夠通過軟件進行遠程控制的可重構光分插復用器(ROADM)是未來智能化全光網(wǎng)絡發(fā)展所必需的關鍵基礎性設備�；诓ㄩL阻斷器(WB)的ROADM具有插損低、消光比好、通道數(shù)多、通道問隔小、成本低和可靠性高等優(yōu)點,具有重要的研究價值。數(shù)字微鏡器件(DMD)是一類通過大規(guī)模集成電路技術制造的微反射鏡陣列,在圖像顯示和光學信號處理領域具有廣闊的開發(fā)應用前景。本文首次提出利用DMD作為波長阻斷元件,從理論和實驗兩個方而深入研究了DMD的光學衍射特性及其在波長阻斷技術中的若干基礎理論和關鍵技術問題。主要內(nèi)容包括：(1)從DMD特殊的光電特性出發(fā),以標量衍射理論為基礎,建立二維光柵衍射物理模型,分析了像素間距分別為13.68μm、10.8μm、7.6μm的三種DMD滿足閃耀條件時的衍射光強度與入射角大小和像素間距等物理參數(shù)之間的關系。(2)通過理論分析和實驗驗證,得出像素間距為13.68μm的DMD在入射角為27.4°時,與實驗所需的近閃耀約束條件最為匹配,且光強大小高于另外兩種DMD,確保實驗中的衍射耦合效率最高。(3)根據(jù)實驗結果,將間距為13.68分m的DMD用到WB中,搭建了套基于DMD的WB系統(tǒng),可以實現(xiàn)C波段上的波長阻斷功能。系統(tǒng)的插入損耗為5-6dB。為下一步研制基于DMD芯片的高性能光學濾波器和高端口數(shù)N×N端口波長阻斷器提供理論基礎和關鍵技術。
【關鍵詞】：數(shù)字微鏡器件 閃耀光柵 波長阻斷器 光學濾波器 光學信號處理
【學位授予單位】：中央民族大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN491
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第1章 緒論11-16
• 1.1 前言11-12
• 1.2 數(shù)字微鏡器件的概述12-14
• 1.3 數(shù)字微鏡器件的發(fā)展進程及應用現(xiàn)狀14-15
• 1.4 論文的主要研究內(nèi)容15-16
• 第2章 數(shù)字微鏡器件的基本結構和工作原理16-24
• 2.1 數(shù)字微鏡器件的基本結構16-19
• 2.2 數(shù)字微鏡器件翻轉控制原理19-22
• 2.3 數(shù)字微鏡器件的工作原理22-24
• 第3章 數(shù)字微鏡器件的光學衍射特性的分析24-47
• 3.1 標量衍射理論24-29
• 3.1.1 基爾霍夫衍射25-27
• 3.1.2 菲涅爾衍射和夫瑯禾費衍射27-29
• 3.2 衍射光柵29-32
• 3.2.1 衍射光柵的光場分布29-31
• 3.2.2 閃耀光柵31-32
• 3.3 DMD為基礎的二維衍射光柵32-43
• 3.3.1 DMD衍射光斑位置33-37
• 3.3.2 DMD衍射光強分布37-41
• 3.3.3 DMD衍射光強分布的物理模型計算41-43
• 3.4 DMD的衍射特性實驗結果分析43-47
• 3.4.1 DMD的衍射效率43-45
• 3.4.2 DMD的衍射光斑位置45-47
• 第4章 基于DMD的波長阻斷系統(tǒng)47-54
• 4.1 可重構光分插復用技術47-48
• 4.2 WB型ROADM48-49
• 4.3 基于DMD的WB系統(tǒng)的設計49-54
• 4.3.1 WB系統(tǒng)搭建49-50
• 4.3.2 WB系統(tǒng)測試50-54
• 第5章 論文總結與研究展望54-56
• 參考文獻56-61
• 致謝61-62
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文目錄62-63
• 參與項目63

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本文編號：925349