【摘要】：光學頻率梳(OFC)是指在頻域內由一系列離散的、等間隔的頻率分量組成的頻譜,且譜線之間具有穩(wěn)定的相位關系。在時域中,OFC被視為規(guī)則的且具有固定重復頻率的超短脈沖,此超短脈沖可作為以微波原子鐘為基礎的時間頻率標準達到GHz量級。而光學頻率標準可達到THz量級。因此,OFC可作為連接微波頻率和光學頻率的橋梁,使其進一步提高時間計量的精度和準確性。隨著時代以及光通信技術的不斷發(fā)展,因光學頻率梳具有很大的應用前景受到學術界的廣泛關注,而且,它是繼超短脈沖激光出現(xiàn)后在激光領域后起之秀。本論文的研究的目標主要有以下內容,研究并設計了兩種方案,這兩種方案都使用了高非線性光纖,主要應用了它的非線性。本文主要的工作和研究內容如下:(1)提出了基于馬赫曾德爾調制器(MZM)的光學頻率梳產生方案。該方案使用了一個馬赫曾德爾調制器(Mach-Zehnder Modulator,MZM),一段高非線性光纖(High Nonlinear Optical Fiber,HNLF)和一個檢偏器(Polarization Detector,POL)。經過MZM調制后的信號經高功率摻鉺放大器(High Power Erbium Doped Amplifier,HP-EDFA)放大后注入到(High Nonlinear Optical Fiber,HNLF),經過四波混頻效應后獲得一個光學頻率梳(Optical Frequency Combs,OFC)。在偏振控制器(Polarization Controller,PC)和檢偏器的作用下改變了光信號傳輸?shù)钠駪B(tài),可消除輸出OFC譜線的基座,使得輸出的OFC的功率譜線分布更加均勻。(2)提出了基于非線性效應的頻率間隔可切換光學頻率梳產生方案。該方案主要使用了一個1:99的保偏耦合器以及一段高非線性光纖(High Nonlinear Optical Fiber,HNLF)。光信號在傳輸時受HNLF的非線性效應(受激布里淵效應,級聯(lián)四波混頻效應)的影響從而產生等間距的光頻率梳。因光纖中的瑞利散射效應以及調整PC后光信號偏振態(tài)變化的影響進而輸出間距可切換的OFC。
【學位授予單位】：重慶理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：O43
【圖文】：

重慶理工大學碩士學位論文而其在時域上則表現(xiàn)為重復頻率穩(wěn)定的飛秒脈沖激光，設時域上真空中兩個相鄰脈沖的間距為 ¨，脈沖重復頻率為 。通常，在飛秒級的超短脈沖激光中，單個脈沖時間內的激光所能震蕩的時間十分得短，不到幾個光學周期。飛秒光學頻率梳的群速度和相速度之間會因空氣介質、雜質或者其他色散介質的干擾而產生差異，因此載波與脈沖包絡之間的相位關系會發(fā)生變化[6-8]。通常，在激光器的內腔中，激光每振蕩一次，它的載波（carrier）和脈沖包絡（envelope）都會發(fā)生一個相位偏移，其偏移的大小表示為 。當然，這種相位偏移在頻域上也有與之相對應的表現(xiàn)形式，其表現(xiàn)為：所有縱模分量都沿著頻率軸有一個偏移頻率，這個頻率稱為初始偏移頻率，也可叫做零頻率，其大小可表示為 。如下圖 1.1 所示

圖 1.2 光學頻率梳的產生方法1.2.1 基于外調制器法由于單個調制器得到的輸出光譜的質量不高，所以一般都是級聯(lián)相同或者不同調器來得到頂部平坦、數(shù)量更多等等特性的光頻率梳輸出。平坦且等頻率間隔的光頻梳有許多應用，如射頻光子學、全光信號處理、光學任意波形產生以及用于光通信的波分復用源等等。1.2.1.1 基于級聯(lián)相位調制器

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本文編號：2714179