本文關(guān)鍵詞：微波光子中三角形光脈沖發(fā)生與應(yīng)用的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著現(xiàn)代光通信的迅猛發(fā)展,微波光子學(xué)融合了微波技術(shù)和光子學(xué)技術(shù)的特點(diǎn),在通信、軍事國防、遠(yuǎn)程寬帶領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用�，F(xiàn)代全光通信網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展,使得特殊波形光脈沖的研究成為熱點(diǎn)�；谖⒉ü庾訉W(xué)的三角形光脈沖發(fā)生器及其應(yīng)用的研究具有重要意義。本文結(jié)合國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目對(duì)三角形光脈沖的發(fā)生方法優(yōu)化及其實(shí)際應(yīng)用,進(jìn)行了理論研究和仿真實(shí)現(xiàn)。研究的主要工作如下：(1)介紹了利用電光調(diào)制原理以及非線性作用脈沖整形原理生成三角形光脈沖的方法,重點(diǎn)分析了利用光纖色散衰減效應(yīng)整形和MZM的光載波抑制調(diào)制生成三角形光脈沖的理論推導(dǎo)和實(shí)現(xiàn)方案。根據(jù)經(jīng)過色散效應(yīng)整形后的輸出光譜表達(dá)式中各諧波比值和調(diào)制系數(shù)的關(guān)系,可以得出,調(diào)制器調(diào)制指數(shù)m=2.305時(shí)的輸出光譜表達(dá)式能夠有效逼近理想三角形光脈沖的傅里葉級(jí)數(shù)展開式,因此可以得到較為理想的三角形光脈沖波形,并且通過軟件仿真驗(yàn)證了這種利用馬赫增德爾調(diào)制器(MZM)的載波抑制調(diào)制與色散光纖色散效應(yīng)生成三角形光脈沖的方法的可行性。(2)設(shè)計(jì)了一種基于雙平行MZM和光纖光柵生成四倍頻三角形光脈沖的方案,并對(duì)其進(jìn)行理論分析。該方案采用雙平行MZM進(jìn)行載波抑制調(diào)制,采用啁啾布拉格光纖光柵(CFBG)提供色散整形,通過合理設(shè)置調(diào)制器的偏置電壓以及選取光纖光柵的各項(xiàng)參數(shù),獲得了四倍于本振射頻信號(hào)頻率的三角形光脈沖。該方案中采用光纖光柵代替普通色散光纖,具有較好的波長(zhǎng)選擇性、較低的插入損耗、集成性高等優(yōu)點(diǎn)。綜合考慮光纖光柵的長(zhǎng)度、調(diào)制深度、切趾函數(shù)等因素對(duì)三角形光脈沖的影響,仿真生成了較為理想的三角形光脈沖。(3)設(shè)計(jì)了一種利用高非線性光纖(HNLF)的自相位調(diào)制效應(yīng)(SPM)實(shí)現(xiàn)特殊光脈沖波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換的方案。實(shí)現(xiàn)了高斯脈沖和三角形光脈沖的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換,并對(duì)在自相位調(diào)制效應(yīng)下,高斯脈沖和三角形光脈沖的輸入功率對(duì)中心波長(zhǎng)頻移大小的影響分別進(jìn)行了分析,得出了不同輸入功率下,兩種光脈沖在非線性光纖中頻移大小的光譜圖。最后比較分析了高斯脈沖和三角形光脈沖的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換性能、頻移距離、轉(zhuǎn)換效率等特性,表明了三角形光脈沖在波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換應(yīng)用方面的優(yōu)越性。
【關(guān)鍵詞】：三角形光脈沖 啁啾布拉格光纖光柵 高非線性光纖 自相位調(diào)制 波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN929.1
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 緒論11-22
• 1.1 引言11
• 1.2 研究背景與意義11-12
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-21
• 1.3.1 光載無線通信關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展13-15
• 1.3.2 毫米波發(fā)生器研究15-19
• 1.3.3 三角形光脈沖發(fā)生的研究現(xiàn)狀19-21
• 1.4 論文的主要研究工作21-22
• 2 三角形光脈沖生成的理論分析22-33
• 2.1 引言22
• 2.2 周期性三角形微波光子發(fā)生器的理論研究22-25
• 2.2.1 基于電光調(diào)制理論生成三角形光脈沖22-23
• 2.2.2 基于非線性脈沖整形理論生成三角形光脈沖23-25
• 2.3 基于載波抑制調(diào)制原理生成三角形光脈沖的實(shí)現(xiàn)方案和原理分析25-31
• 2.3.1 三角形光脈沖生成的實(shí)現(xiàn)方案25-26
• 2.3.2 工作原理分析26-29
• 2.3.3 仿真實(shí)現(xiàn)29-31
• 2.4 本章小結(jié)31-33
• 3 基于CFBG的四倍頻三角形光脈沖發(fā)生器33-48
• 3.1 引言33
• 3.2 優(yōu)化方案設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)33-34
• 3.3 工作原理和仿真分析34-40
• 3.3.1 基于CFBG的四倍頻三角形光脈沖生成原理34-37
• 3.3.2 優(yōu)化方案的仿真實(shí)現(xiàn)37-40
• 3.4 CFBG參數(shù)對(duì)三角形光脈沖生成的影響40-47
• 3.4.1 CFBG色散補(bǔ)償參數(shù)分析40
• 3.4.2 CFBG長(zhǎng)度L對(duì)脈沖波形的影響40-42
• 3.4.3 CFBG調(diào)制深度δ_n對(duì)脈沖波形的影響42-44
• 3.4.4 CFBG切趾函數(shù)對(duì)脈沖波形的影響44-47
• 3.5 本章小結(jié)47-48
• 4 非線性特性的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換特性應(yīng)用研究48-63
• 4.1 引言48
• 4.2 工作原理分析48-51
• 4.3 基于HNLF非線性效應(yīng)的特殊波形波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換研究51-62
• 4.3.1 高斯脈沖波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換特性51-55
• 4.3.2 三角形脈沖波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換特性55-59
• 4.3.3 轉(zhuǎn)換性能對(duì)比分析59-62
• 4.4 本章小結(jié)62-63
• 5 結(jié)論63-65
• 5.1 論文主要內(nèi)容63-64
• 5.2 未來工作展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士期間取得的研究成果68-70
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集70

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