本文關(guān)鍵詞：基于V型耦合腔激光器和半導(dǎo)體光放大器的全光波長轉(zhuǎn)換技術(shù)研究

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【摘要】：全光波長轉(zhuǎn)換技術(shù)是下一代光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù),在光開關(guān)、波長路由等技術(shù)中有著極為重要的應(yīng)用,它能克服傳統(tǒng)的光-電-光轉(zhuǎn)換技術(shù)所面臨的“電子瓶頸”問題,可以減少波分復(fù)用網(wǎng)絡(luò)中使用的波長數(shù)量,提高光通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性。半導(dǎo)體光放大器和半導(dǎo)體可調(diào)諧激光器因其具有體積小、成本低、功耗低、非線性效應(yīng)好以及易于和其他半導(dǎo)體光電子器件集成等優(yōu)點(diǎn),可廣泛應(yīng)用于全光波長轉(zhuǎn)換技術(shù)。為了優(yōu)化半導(dǎo)體光子器件有源區(qū)的材料和結(jié)構(gòu)以適應(yīng)于不同的應(yīng)用場(chǎng)合,本文首先基于能帶工程理論對(duì)量子阱半導(dǎo)體光子器件有源層中的阱材料、壘材料、阱寬、壘寬及應(yīng)變量等參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì),以實(shí)現(xiàn)特定的性能。從能帶理論出發(fā),建立了一套完善的量子阱理論計(jì)算模型,分別利用有限差分法和平面波展開法數(shù)值求解薛定諤方程,由阱和壘的材料組分和生長厚度出發(fā),經(jīng)過應(yīng)變、帶邊不連續(xù)性、導(dǎo)帶及價(jià)帶的能級(jí)和對(duì)應(yīng)的波函數(shù)、偏振相關(guān)躍遷矩陣元、準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)的計(jì)算,最終求解出了與偏振相關(guān)的增益譜,為半導(dǎo)體光子器件芯片有源區(qū)的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。其次,本文研究了基于半導(dǎo)體光放大器的全光波長轉(zhuǎn)換技術(shù)�；谳d流子濃度速率方程和光場(chǎng)傳輸方程建立了半導(dǎo)體光放大器的穩(wěn)態(tài)模型和動(dòng)態(tài)模型,模擬了連續(xù)光與單脈沖信號(hào)光或非歸零碼信號(hào)光同時(shí)注入半導(dǎo)體光放大器的波長轉(zhuǎn)換輸出性能。仿真結(jié)果表明,為解決半導(dǎo)體光放大器增益恢復(fù)時(shí)間緩慢導(dǎo)致的碼型效應(yīng)等問題,在半導(dǎo)體光放大器后級(jí)聯(lián)整形濾波器或采用兩個(gè)SOA級(jí)聯(lián)的結(jié)構(gòu)可以改善轉(zhuǎn)換光信號(hào)的質(zhì)量。我們搭建了半導(dǎo)體光放大器芯片的測(cè)試平臺(tái)用以測(cè)試其性能。最后,本文首次提出了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且轉(zhuǎn)換范圍較大的基于V型耦合腔可調(diào)諧激光器的全光波長轉(zhuǎn)換技術(shù),利用光注入V型耦合腔可調(diào)諧激光器引起的波長切換效應(yīng)實(shí)現(xiàn)了2.5Gbit/s非歸零碼信號(hào)的多信道波長轉(zhuǎn)換。理論上,利用時(shí)域行波法建立了該全光波長轉(zhuǎn)換器的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)模型,通過改變注入光及調(diào)節(jié)V型耦合腔激光器信道選擇電極上的注入電流可以實(shí)現(xiàn)21個(gè)間隔100GHz信道中任意兩個(gè)間的波長轉(zhuǎn)換。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方案的可行性,利用啁啾管理技術(shù)優(yōu)化了轉(zhuǎn)換光信號(hào)的質(zhì)量,得到的轉(zhuǎn)換光信號(hào)的消光比在4dB以上,眼圖質(zhì)量較好,這在未來的全光信號(hào)處理系統(tǒng)中很有潛力。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN929.1;TN248;TN722

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1 馬軍山,耿建新;雙波長光纖光柵外腔半導(dǎo)體激光器中波長轉(zhuǎn)換[J];光電子·激光;2002年05期

2 何軍,劉德明,李蔚,楊春勇;混合光波長轉(zhuǎn)換在波分復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用[J];中國激光;2004年08期

3 劉雪明,劉琳,孫小菡,張明德;石英光纖中二次非線性級(jí)聯(lián)波長轉(zhuǎn)換的理論分析[J];物理學(xué)報(bào);2000年09期

4 王健;孫軍強(qiáng);孫琪真;;單到單和單到雙信道皮秒脈沖全光波長轉(zhuǎn)換的實(shí)驗(yàn)研究[J];光子學(xué)報(bào);2007年06期

5 趙同剛,任建華,趙榮華,王麗麗,林金桐;飽和吸收體實(shí)現(xiàn)波長轉(zhuǎn)換的理論模型分析[J];光學(xué)技術(shù);2005年05期

6 趙曉凡;潘時(shí)龍;楊彥甫;婁采云;高以智;章恩耀;;基于半導(dǎo)體光放大器結(jié)合延遲干涉儀的全光波長轉(zhuǎn)換[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2009年04期

7 秦浩;張Ym;劉增基;張冰;;波長轉(zhuǎn)換受限條件下的最優(yōu)組播波長分配算法[J];光子學(xué)報(bào);2007年05期

8 董建績(jī);張新亮;黃德修;;基于半導(dǎo)體光放大器四波混頻效應(yīng)的多種調(diào)制格式的波長轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2008年07期

9 關(guān)莎莎;劉連利;孫彤;王莉麗;;波長轉(zhuǎn)換膜的制備及表征[J];渤海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年02期

10 羅傳紅;孫軍強(qiáng);朱援祥;王健;;在周期性極化鈮酸鋰波導(dǎo)中的波長轉(zhuǎn)換與光譜分析[J];光譜學(xué)與光譜分析;2008年06期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 丁燕青;王云才;;混沌光通信中全光波長轉(zhuǎn)換和信號(hào)提取[A];2009年先進(jìn)光學(xué)技術(shù)及其應(yīng)用研討會(huì)論文集（下冊(cè)）[C];2009年

2 閆東斌;邵子瑜;李正斌;吳德明;徐安士;;基于有限范圍波長轉(zhuǎn)換的多纖網(wǎng)阻塞率的新型模型分析[A];全國第十一次光纖通信暨第十二屆集成光學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議（OFCIO’2003）論文集[C];2003年

3 李艷春;;一種稀疏有限波長轉(zhuǎn)換WDM光網(wǎng)絡(luò)的啟發(fā)式波長分配算法[A];山東省計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)2005年信息技術(shù)與信息化研討會(huì)論文集（二）[C];2005年

4 項(xiàng)鵬;王榮;;基于四波混頻的全光波長轉(zhuǎn)換技術(shù)[A];第九屆全國青年通信學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2004年

5 陳君;樂孜純;付明磊;;OBS核心節(jié)點(diǎn)中的OXC系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案[A];2009年先進(jìn)光學(xué)技術(shù)及其應(yīng)用研討會(huì)論文集（下冊(cè)）[C];2009年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 ;光網(wǎng)絡(luò)中的高速節(jié)點(diǎn)設(shè)備[N];人民郵電;2000年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 晉博源;硅基參量波長轉(zhuǎn)換與集成全光時(shí)域微分器的研究[D];北京郵電大學(xué);2015年

2 李超;超大容量光纖傳輸實(shí)驗(yàn)與OFDM關(guān)鍵技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2015年

3 武英晨;全光波長轉(zhuǎn)換及全光信號(hào)處理集成器件的研究[D];浙江大學(xué);2016年

4 秦浩;波長轉(zhuǎn)換條件下波長路由光網(wǎng)絡(luò)性能研究[D];西安電子科技大學(xué);2003年

5 胡哲峰;基于波長轉(zhuǎn)換和色散的全光可調(diào)延時(shí)線及其應(yīng)用[D];華中科技大學(xué);2010年

6 韓柳燕;新型調(diào)制格式全光波長轉(zhuǎn)換技術(shù)和全光邏輯門的研究[D];清華大學(xué);2009年

7 羅傳紅;基于PPLN波導(dǎo)的光脈沖波長轉(zhuǎn)換研究[D];華中科技大學(xué);2007年

8 趙曉凡;光信號(hào)處理關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];清華大學(xué);2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳廷廷;基于XGM的QD-SOA全光波長轉(zhuǎn)換特性的研究[D];曲阜師范大學(xué);2015年

2 鄒瑤;基于高非線性光纖四波混頻效應(yīng)的頻譜整合技術(shù)及其性能的研究[D];蘇州大學(xué);2016年

3 張國;QD-SOA波長轉(zhuǎn)換及邏輯運(yùn)算特性的研究[D];曲阜師范大學(xué);2016年

4 朱瑜;基于V型耦合腔激光器和半導(dǎo)體光放大器的全光波長轉(zhuǎn)換技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2016年

5 施偉偉;全光波長轉(zhuǎn)換的研究[D];清華大學(xué);2004年

6 龔明軍;基于周期極化摻鎂鈮酸鋰的寬帶通道可調(diào)全光波長轉(zhuǎn)換的研究[D];上海交通大學(xué);2011年

7 楊盈家;硅基微環(huán)諧振腔在波長轉(zhuǎn)換中的應(yīng)用研究[D];北京郵電大學(xué);2012年

8 張祖興;基于光纖非線性效應(yīng)的波長轉(zhuǎn)換的研究[D];江西師范大學(xué);2004年

9 郭樺;基于非線性光纖四波混頻的全光波長轉(zhuǎn)換[D];華中科技大學(xué);2008年

10 王瑩;基于硅基波導(dǎo)的全光波長轉(zhuǎn)換研究[D];北京郵電大學(xué);2011年

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