光場的物理維度資源包括幅度、相位、時間、波長/頻率、偏振、橫向空間結構等。將這些維度通過調制或復用的方式應用于光通信可以有效提升系統(tǒng)的通信容量。為了實現(xiàn)對這些光場維度的利用,需要對其進行有效的操控。其中,針對波長/頻率維度和空間維度的操控技術對未來可持續(xù)增長的容量需求非常重要。傳統(tǒng)用來操控波長/頻率維度的光學器件存在功能單一、調諧范圍有限、無法實現(xiàn)光譜可重構等缺點,不利于光網(wǎng)絡中的靈活管理。對于空間維度的操控,目前使用的光學元件存在占用空間大、操控精度低等不足,不利于實現(xiàn)緊湊高精度的空間光場操控。相比之下,硅基光子集成器件在結構緊湊、操控靈活等方面具有傳統(tǒng)光學元件所不具備的優(yōu)勢。因此,為了解決光場維度操控中存在的關鍵問題,本文主要從集成器件對波長/頻率維度的操控、傳統(tǒng)光學元件和集成器件對空間維度的操控、空間維度復用技術在光通信中的應用等方面就這些問題展開了相關的理論及實驗研究,具體內(nèi)容如下:（1）理論和實驗研究了基于硅基器件的波長/頻率維度操控。（1）理論研究了級聯(lián)微環(huán)濾波器的光譜響應。（2）提出并制備了一種可重構的微納光子濾波器,通過適當選擇濾波器的狀態(tài),可以實現(xiàn)濾波器譜型在梳狀濾波... 

【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：136 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 基本光場維度調控的方法及應用研究進展
    1.3 軌道角動量光場簡介及產(chǎn)生操控方法
    1.4 本論文的工作
    1.5 論文的課題來源及項目情況
2 光場調控的基本概念及相關技術研究
    2.1 引言
    2.2 波長/頻率調控的技術方法
    2.3 光場的軌道角動量及其分類
    2.4 攜帶軌道角動量光束的產(chǎn)生和檢測基本方法
    2.5 本章小結
3 基于硅基光子器件的光場波長維度調控研究
    3.1 引言
    3.2 硅基光子器件的設計及加工工藝
    3.3 梳狀濾波器
    3.4 可重構濾波器
    3.5 本章小結
4 基于有源無源器件對光場空間維度調控研究
    4.1 引言
    4.2 渦旋光束激光器
    4.3 集成渦旋光束發(fā)射器
    4.4 本章小結
5 利用光場空間維度空分復用光通信的容量極限研究
    5.1 引言
    5.2 空分復用及其通信系統(tǒng)簡介
    5.3 自由空間軌道角動量和多進多出的通信特性比較分析
    5.4 本章小結
6 總結與工作展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀博士學位期間發(fā)表的論文
附錄2 論文中縮略詞的含義



本文編號：3176566