本文關(guān)鍵詞：高質(zhì)量的光頻梳產(chǎn)生及應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：頻率鎖定的多載波是一種子載波間隔固定的光源,又稱(chēng)為光頻梳。隨著全球互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的爆炸性增長(zhǎng),針對(duì)高速率、大容量、長(zhǎng)距離的光纖通信系統(tǒng)的研究迫在眉睫。其中利用高階調(diào)制格式和復(fù)用方式結(jié)合的技術(shù)手段已成為非常有效的解決方案。傳統(tǒng)的多信道光源為激光器陣列,但這存在載波不易協(xié)調(diào)同步、成本較高等缺點(diǎn),因此光頻梳技術(shù)自出現(xiàn)后就被迅速引入到超高速光纖通信系統(tǒng)中,并已有一系列的實(shí)驗(yàn)報(bào)道取得了舉世矚目的成果,成功地將光纖通信速率從Gb/s提升到Tb/s甚至Pb/s。除此之外光頻梳在微波光子學(xué)、精密測(cè)量、光信號(hào)處理等方面均有非常廣闊的應(yīng)用前景。 常用的基于單激光器的光頻梳的產(chǎn)生方案主要包括以下幾類(lèi)：1、基于單個(gè)／級(jí)聯(lián)調(diào)制器的方案；2、基于鎖模激光器的方案；3、基于循環(huán)頻移器的方案；4、基于非線(xiàn)性效應(yīng)的方案。由于基于調(diào)制器級(jí)聯(lián)的光頻梳產(chǎn)生方案具有裝置較為簡(jiǎn)單、載波相位相關(guān)、載波穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn),利用此方案產(chǎn)生的光頻梳在實(shí)現(xiàn)超短脈沖、任意波形發(fā)生器、信道接收機(jī)等應(yīng)用方面層出不窮,因此本文針對(duì)這種光頻梳產(chǎn)生方案進(jìn)行了探討。同時(shí)基于循環(huán)頻移器的光頻梳發(fā)生器產(chǎn)生的載波具有數(shù)目較多、載波間隔可調(diào)、平坦度高、射頻電壓低等優(yōu)點(diǎn),在高速光纖通信系統(tǒng)中經(jīng)常作為種子光源,因此本文中也針對(duì)這種產(chǎn)生方案進(jìn)行了研究。 本文的主要工作包括以下幾個(gè)部分： 1、闡述了光纖通信的發(fā)展歷程及發(fā)展趨勢(shì),介紹了常用的光頻梳產(chǎn)生方式及各自?xún)?yōu)缺點(diǎn)。 2、理論分析了基于強(qiáng)度調(diào)制器和相位調(diào)制器級(jí)聯(lián)產(chǎn)生光頻梳的原理,介紹了其中所用到的關(guān)鍵器件。理論分析了基于單邊帶調(diào)制的循環(huán)頻移器產(chǎn)生光頻梳的原理,分析了系統(tǒng)中涉及到的關(guān)鍵器件工作原理。 3、理論分析了影響基于調(diào)制器級(jí)聯(lián)的光頻梳平坦度的因素,并提出新的結(jié)構(gòu)將光頻梳的不平坦度由5.5dB提升至0.5dB。此外分析了摻鉺光纖放大器(EDFA)中自發(fā)輻射噪聲(ASE)對(duì)光頻梳載噪比的影響,提出利用光時(shí)延濾波器抑制光頻梳噪聲提高光頻梳載噪比的方案。搭建了基于光頻梳的Nyquist-16QAM傳輸系統(tǒng),驗(yàn)證了上述方案在提升光頻梳載噪比方面的有效性。 4、理論分析了激光器線(xiàn)寬和光帶通濾波器對(duì)光頻梳平坦度的影響,并通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述理論分析結(jié)果的正確性,給出選擇激光器和帶通濾波器的指標(biāo)。此外理論分析了激光器線(xiàn)寬和EDFA對(duì)光頻梳載噪比的影響,并通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述理論分析結(jié)果的正確性,給出選擇激光器和ED FA的指標(biāo)。 5、針對(duì)光頻梳在任意波形產(chǎn)生方面的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹。首先闡述了不利用可以對(duì)光頻梳每條載波的幅度和相位進(jìn)行調(diào)制的相關(guān)器件,而是通過(guò)調(diào)整電光調(diào)制器上加載射頻源的參數(shù)實(shí)現(xiàn)特定波形產(chǎn)生的方案。隨后介紹了利用傅里葉變換整形、空間調(diào)制器整形等技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)任意波形發(fā)生的原理及可行性。 綜上所述,本文從影響光頻梳平坦度和載噪比的性能指標(biāo)方面入手,介紹了基于調(diào)制器級(jí)聯(lián)產(chǎn)生方案中影響光頻梳平坦度和載噪比的因素,并分別給出相應(yīng)的改進(jìn)方案提高對(duì)應(yīng)的載波性能指標(biāo)。介紹了基于循環(huán)頻移器的光頻梳產(chǎn)生方案中相關(guān)器件影響載波性能的原理并通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,給出一定指標(biāo)下選擇上述器件的標(biāo)準(zhǔn)。最后針對(duì)光頻梳的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)單的闡述介紹。上述研究對(duì)高質(zhì)量的光頻梳產(chǎn)生及應(yīng)用具有一定的指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：光纖通信 光頻梳 調(diào)制器級(jí)聯(lián) 循環(huán)頻移器
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TN929.11
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 緒論12-17
• 1.1 光纖通信的發(fā)展歷程及發(fā)展趨勢(shì)12-15
• 1.1.1 光纖通信的發(fā)展歷程12-13
• 1.1.2 光纖通信的發(fā)展趨勢(shì)13-15
• 1.2 光頻梳的產(chǎn)生方式總結(jié)15-16
• 1.3 論文結(jié)構(gòu)安排16-17
• 第二章 光頻梳產(chǎn)生方案介紹及器件分析17-26
• 2.1 基于調(diào)制器級(jí)聯(lián)的光頻梳方案介紹17-18
• 2.2 基于調(diào)制器級(jí)聯(lián)的光頻梳器件分析18-20
• 2.2.1 相位調(diào)制器18
• 2.2.2 強(qiáng)度調(diào)制器18-20
• 2.3 基于循環(huán)頻移器的光頻梳產(chǎn)生方案介紹20-21
• 2.4 基于循環(huán)頻移器的光頻梳器件分析21-25
• 2.4.1 IQ調(diào)制器21-22
• 2.4.2 激光器22
• 2.4.3 放大器22-23
• 2.4.4 濾波器23-25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 第三章 影響基于調(diào)制器級(jí)聯(lián)的光頻梳性能的因素分析26-44
• 3.1 基于調(diào)制器級(jí)聯(lián)的光頻梳的系統(tǒng)框架26-30
• 3.2 影響基于調(diào)制器級(jí)聯(lián)的光頻梳平坦度的因素分析30-31
• 3.3 提高光頻梳平坦度的方案分析31-37
• 3.4 影響基于調(diào)制器級(jí)聯(lián)的光頻梳載噪比的因素分析37
• 3.5 提高光頻梳載噪比的方案分析37-43
• 3.6 本章小結(jié)43-44
• 第四章 影響基于循環(huán)頻移器的光頻梳性能的因素分析44-59
• 4.1 基于循環(huán)頻移器的光頻梳發(fā)生器的原理44-47
• 4.2 影響基于循環(huán)頻移器的光頻梳平坦度的因素分析47-52
• 4.2.1 激光器對(duì)光頻梳平坦度的影響48-51
• 4.2.2 濾波器對(duì)光頻梳平坦度的影響51-52
• 4.3 影響基于循環(huán)頻移器的光頻梳載噪比的因素分析52-58
• 4.3.1 激光器對(duì)光頻梳載噪比的影響52-57
• 4.3.2 EDFA對(duì)光頻梳載噪比的影響57-58
• 4.4 本章小結(jié)58-59
• 第五章 光頻梳的應(yīng)用研究59-69
• 5.1 利用光頻梳實(shí)現(xiàn)特定波形發(fā)生59-66
• 5.2 利用光頻梳實(shí)現(xiàn)任意波形發(fā)生66-68
• 5.3 本章小結(jié)68-69
• 第六章 總結(jié)與展望69-72
• 6.1 總結(jié)69-70
• 6.2 展望70-72
• 參考文獻(xiàn)72-78
• 縮略詞78-79
• 致謝79-80
• 攻讀碩士期間發(fā)表論文情況80

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 竇玉杰;張洪明;傅鑫;姚敏玉;;基于鎖模脈沖源和高速光開(kāi)關(guān)的時(shí)分抽樣模數(shù)轉(zhuǎn)換[J];中國(guó)激光;2011年01期

2 竇玉杰;張洪明;姚敏玉;;基于光頻梳的超短光脈沖的產(chǎn)生及其在光模數(shù)轉(zhuǎn)換中的應(yīng)用[J];中國(guó)激光;2012年12期

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  本文關(guān)鍵詞：高質(zhì)量的光頻梳產(chǎn)生及應(yīng)用研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：281519