近年來,硅基光子學(xué)因在全光通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展中有著不可替代的作用而引起了人們極大的研究興趣。利用硅基波導(dǎo)的非線性可以展寬或者壓縮頻譜,這為我們獲取中紅外超連續(xù)譜和窄線寬光源提供了有效的方法。目前,利用光纖介質(zhì)產(chǎn)生超連續(xù)譜和頻譜壓縮的方案需要較長的光纖長度和較高的泵浦峰值功率,這些不利于光子集成和系統(tǒng)穩(wěn)定性。本文設(shè)計(jì)了幾種結(jié)構(gòu)簡單的硫族化物波導(dǎo),研究了中紅外波段超連續(xù)譜產(chǎn)生和頻譜壓縮的非線性動(dòng)態(tài)。一方面,深入研究了產(chǎn)生高相干、倍頻程超連續(xù)譜的條件與影響因素。另一方面,實(shí)現(xiàn)了基于自相位調(diào)制效應(yīng)的預(yù)置負(fù)啁啾脈沖譜壓縮和光譜絕熱壓縮的頻譜壓縮方案。相關(guān)工作及創(chuàng)新成果如下:1.介紹了硫族化物的基本特性及研究現(xiàn)狀,分析了中紅外超連續(xù)譜的研究成果,討論了幾種頻譜壓縮方案。2.推導(dǎo)了非線性介質(zhì)中的脈沖傳輸方程,即廣義非線性薛定諤方程,并給出了該方程的兩種普遍數(shù)值解法。分別討論了非線性和色散這兩種效應(yīng)對在非線性介質(zhì)中傳輸?shù)墓饷}沖所產(chǎn)生的影響。3.研究了利用波導(dǎo)非線性使頻譜展寬的現(xiàn)象,設(shè)計(jì)了一種脊型懸臂梁結(jié)構(gòu)的硫族化物(As2Se3)波導(dǎo),研究了其色散參量隨波導(dǎo)結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化關(guān)系,通過仿真給出了該波導(dǎo)的最優(yōu)參...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１?（ａ）硫化物破璃的線性與非線性折射率關(guān)系，（ｂ）硫化物玻璃的紅外傳輸窗口

１?２?３?４?５?６?７?８?９?１０?１１?１２?１３?１４??Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ?／ｊａｍ??圖１－２纖芯為１６?ｐｍ的Ａｓ２Ｓｅ３光纖中產(chǎn)生超連續(xù)譜的輸出光譜。??為了得到更寬的中紅外超連續(xù)譜，可以采用多級擠壓法制備低損耗階躍型硫??３??

圖１－２纖芯為１６?ｐｍ的Ａｓ２Ｓｅ３光纖中產(chǎn)生超連續(xù)譜的輸出光譜

｜?１．４?１．６?１．８?２．０?２，２?２．４?２．６?２．８?３．０?２?４?６?８?１０?１２?１４?１６?１８?２０?２２?２４??Ｌｉｎｅａｒ?ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ?ｉｎｄｅｘ，?ｎ〇?Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ＇ｎｍ??圖１－１?（ａ）硫化物破璃的線性與非線性折射率關(guān)系，....

圖１－３泵浦脈沖峰值功率分別為５０，２５０，５００，７５０Ｋｗ時(shí)得到的超連續(xù)譜的輸出光譜

零色散波長為３．２Ｈｍ的硫化物懸芯光纖。利用長度為１５ｃｍ的硫化物光纖通過實(shí)??驗(yàn)研宄了不同的泵浦功率對超連續(xù)譜產(chǎn)生的影響。在峰值功率為７５０Ｋｗ時(shí)產(chǎn)生??了最寬的譜寬為２ｎｍ？８ｐｍ的ＳＣ，如圖１－３所示［３９］。??１０，???—ｐ＝５０?ｋ＼Ｖ???ｊ??弓－１０?卜??Ｐ....

圖２－１分步傅里葉算法示意圖

半段距離中傳輸時(shí)，假設(shè)只有色散效應(yīng)作用于脈沖，此時(shí)只需采用ＦＦＴ算法。當(dāng)??它在這個(gè)區(qū)間的中點(diǎn)傳輸時(shí)，在這整個(gè)區(qū)間長度上非線性效應(yīng)對脈沖光傳輸?shù)挠??響可以通過光場與非線性算符相乘來表示。這種數(shù)值模擬方法的示意圖如圖２－１??所示。??只考慮色散只考慮非線性??ｒｒ＾Ｖｒ－ｉ??....

本文編號(hào)：3926172