隨著互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的不斷發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量急速攀升,現(xiàn)有的光網(wǎng)絡(luò)交換能力較弱,無(wú)法與高速的傳輸技術(shù)相匹配,給通信系統(tǒng)帶來(lái)了較大的損耗。全光網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)是解決這一問(wèn)題的有效途徑。全光邏輯信號(hào)處理是構(gòu)建全光網(wǎng)的核心技術(shù)之一。PPLN波導(dǎo)是一種具有高非線性系數(shù)的光學(xué)晶體,響應(yīng)速度快、透射性強(qiáng)、損耗低等優(yōu)點(diǎn)使其成為全光邏輯信號(hào)處理領(lǐng)域中不可缺少的一部分。本文針對(duì)如何利用PPLN波導(dǎo)實(shí)現(xiàn)具有復(fù)雜邏輯功能的光器件進(jìn)行了深入地探究,最終取得的研究成果如下:(1)根據(jù)單個(gè)PPLN波導(dǎo)所能實(shí)現(xiàn)的簡(jiǎn)單光邏輯運(yùn)算,在準(zhǔn)相位匹配條件下,設(shè)計(jì)出以和頻剩余光波作為最終輸出信號(hào)光的全光2線—4線譯碼器波導(dǎo)級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)。利用Matlab軟件進(jìn)行計(jì)算和仿真,得到全光譯碼器的波形圖和眼圖,對(duì)半高全寬、消光比、峰值功率和延遲時(shí)間等參數(shù)進(jìn)行分析。結(jié)果證明,該方案在實(shí)現(xiàn)了全光譯碼器邏輯功能的同時(shí),較好地保證了信號(hào)傳輸質(zhì)量。(2)通過(guò)對(duì)8線—3線編碼器邏輯功能的分析,設(shè)計(jì)出兩種全光8線—3線編碼器的PPLN波導(dǎo)級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu),利用分布傅里葉算法和有限差分法對(duì)PPLN波導(dǎo)的耦合波方程組進(jìn)行計(jì)算和仿真,分析全光編碼器各路信號(hào)光的波形圖和眼圖。結(jié)果證明...

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景及意義
    1.2 全光邏輯器件的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 基于HNLF的全光邏輯器件
        1.2.2 基于SOA的全光邏輯器件
        1.2.3 基于PPLN波導(dǎo)的全光邏輯器件
    1.3 PPLN波導(dǎo)在其他光學(xué)方面的應(yīng)用
        1.3.1 光學(xué)頻率梳
        1.3.2 全光可調(diào)諧濾波器
        1.3.3 全光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換
        1.3.4 全光碼型轉(zhuǎn)換
    1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 周期性極化鈮酸鋰波導(dǎo)
    2.1 PPLN波導(dǎo)中的準(zhǔn)相位匹配技術(shù)
    2.2 PPLN波導(dǎo)的二階非線性效應(yīng)
        2.2.1 級(jí)聯(lián)和頻與差頻效應(yīng)
        2.2.2 級(jí)聯(lián)倍頻與差頻效應(yīng)
    2.3 二階非線性光學(xué)效應(yīng)的耦合波方程組
        2.3.1 耦合波方程組的推導(dǎo)
        2.3.2 耦合波方程組求解方法
    2.4 PPLN波導(dǎo)的全光邏輯運(yùn)算基本原理
        2.4.1 光與門(mén)
        2.4.2 光異或門(mén)
        2.4.3 光非門(mén)
        2.4.4 全光半加器
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于PPLN波導(dǎo)的全光2線-4線譯碼器
    3.1 全光2線-4線譯碼器的概念
    3.2 PPLN波導(dǎo)的級(jí)聯(lián)方法
    3.3 全光2線-4線譯碼器的設(shè)計(jì)方案
        3.3.1 對(duì)比兩種形式的輸出信號(hào)光
        3.3.2 兩種形式輸出信號(hào)光的仿真結(jié)果
        3.3.3 兩種形式輸出信號(hào)光的性能分析
        3.3.4 整體方案設(shè)計(jì)
    3.4 全光2線-4線譯碼器的仿真與分析
        3.4.1 仿真結(jié)果
        3.4.2 性能分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于PPLN波導(dǎo)的全光8線-3線編碼器
    4.1 全光8線-3線編碼器的概念
    4.2 全光8線-3線編碼器的設(shè)計(jì)方案一
    4.3 全光8線-3線編碼器的仿真與分析
        4.3.1 仿真結(jié)果
        4.3.2 性能分析
    4.4 全光8線-3線編碼器的設(shè)計(jì)方案二
    4.5 全光8線-3線編碼器的仿真與分析
        4.5.1 仿真結(jié)果
        4.5.2 性能分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 波導(dǎo)長(zhǎng)度對(duì)信號(hào)消光比的影響
    5.1 波導(dǎo)長(zhǎng)度對(duì)全光譯碼器各信號(hào)消光比的影響
    5.2 波導(dǎo)長(zhǎng)度對(duì)全光編碼器各信號(hào)消光比的影響
    5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝



本文編號(hào)：3762822