本文關(guān)鍵詞：基于馬赫曾德爾干涉儀的鈮酸鋰電光模式轉(zhuǎn)換器研究

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【摘要】：隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、多媒體等業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展,用戶對傳輸帶寬的需求也隨之增長。而隨著偏振態(tài)復(fù)用、正交頻分復(fù)用等技術(shù)的應(yīng)用,單模光纖為傳輸媒介的光纖通信系統(tǒng)的傳輸容量,已經(jīng)非常接近其理論極限,無法繼續(xù)滿足日益增長的用戶需求。因此,開發(fā)空間維度進(jìn)行空分復(fù)用,是進(jìn)一步提高光纖通信系統(tǒng)傳輸容量的重要途徑。以少模光纖為傳輸媒介的模分復(fù)用技術(shù)是空分復(fù)用技術(shù)中重要的技術(shù)方案之一,具有良好的應(yīng)用前景。模式轉(zhuǎn)換技術(shù)和模式復(fù)用技術(shù),是實現(xiàn)模分復(fù)用光纖通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù),近年來,有大量的研究機(jī)構(gòu)致力于這方面的研究,目前已經(jīng)有多種方案被提出或驗證。性能優(yōu)良的模式轉(zhuǎn)換器、模式復(fù)用器應(yīng)該具有較低的插入損耗,較低的串?dāng)_,較大的工作波長范圍,同時調(diào)諧特性、重構(gòu)性等也是評價器件性能的重要指標(biāo)。而未來的光網(wǎng)絡(luò)將呈現(xiàn)更加智能化的特點,光器件作為光網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ),靈活的工作特性更符合未來光網(wǎng)絡(luò)智能化的發(fā)展方向。本文以模式轉(zhuǎn)換技術(shù)和模式復(fù)用技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀為基礎(chǔ),結(jié)合未來光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向,致力于研究具有靈活工作特性的模式轉(zhuǎn)換器和模式復(fù)用器,提出了基于鈮酸鋰馬赫曾德爾干涉儀的電光模式轉(zhuǎn)換器和鈮酸鋰非對稱Y分支模式復(fù)用器�；阝壦徜囻R赫曾德爾干涉儀的電光模式轉(zhuǎn)換器,利用鈮酸鋰材料的電光效應(yīng)來控制模式之間的轉(zhuǎn)換,具有重構(gòu)性,轉(zhuǎn)換速度快,其工作波長可以通過改變驅(qū)動電壓調(diào)諧,具有較大的工作帶寬,驅(qū)動電壓較��；基于鈮酸鋰非對稱Y分支模式復(fù)用器,能夠?qū)崿F(xiàn)模式的轉(zhuǎn)換和復(fù)用；將非對稱Y分支模式復(fù)用器和馬赫曾德爾干涉電光模式轉(zhuǎn)換器級聯(lián),可以構(gòu)成具有一定路由功能的電光模式開關(guān)。本文對所提出的器件,進(jìn)行了仿真分析和實驗制作,對器件的工作性能進(jìn)行了測試。實驗結(jié)果表明,制作的鈮酸鋰馬赫曾德爾干涉儀電光模式轉(zhuǎn)換器,可以實現(xiàn)少模光纖中LP01模式和LP11a模式之間的相互轉(zhuǎn)換,模式隔離度可達(dá)到28 dB以上,具有良好電光調(diào)諧特性,通過控制驅(qū)動電壓的大小來調(diào)諧模式轉(zhuǎn)換器的工作波長,調(diào)諧靈敏度為67.9 nm/V,在溫度為26℃的條件下,所需的驅(qū)動電壓小于3 V,模式轉(zhuǎn)換器的工作波長即可覆蓋C+L波段；而制作的鈮酸鋰非對稱Y分支模式復(fù)用器,能夠?qū)崿F(xiàn)少模光纖中LP01模式和LP11a模式的轉(zhuǎn)換和復(fù)用,在C波段范圍內(nèi),模式隔離度可達(dá)到10 dB-15 dB,通過進(jìn)一步優(yōu)化非對稱Y分支模式復(fù)用器的設(shè)計參數(shù),可以進(jìn)一步提高模式隔離度。實驗測量的結(jié)果和仿真結(jié)果能夠較好得符合。綜上,論文通過仿真和實驗驗證了所提出的模式轉(zhuǎn)換器和模式復(fù)用器,在未來以少模光纖為傳輸媒介的模分復(fù)用光纖通信系統(tǒng)中,具有良好的應(yīng)用價值。
【關(guān)鍵詞】：空分復(fù)用 少模光纖通信 模式轉(zhuǎn)換與復(fù)用 鈮酸鋰光波導(dǎo)
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH744.3;TH867.91;TN929.11
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-15
• 第一章 緒論15-20
• 1.1 研究工作的背景15
• 1.2 模式激勵、轉(zhuǎn)換與復(fù)用技術(shù)15-18
• 1.3 本文的主要貢獻(xiàn)與創(chuàng)新18-19
• 1.4 論文的結(jié)構(gòu)安排19-20
• 第二章 理論分析與仿真20-35
• 2.1 APE鈮酸鋰光波導(dǎo)的折射率分布20-21
• 2.2 漸變折射率分布光波導(dǎo)的分析計算21-25
• 2.2.1 改進(jìn)的WKB分析法21-24
• 2.2.2 有效折射率法分析條形擴(kuò)散光波導(dǎo)24-25
• 2.3 APE條形光波導(dǎo)的模式色散特性25-26
• 2.4 鈮酸鋰MZI電光模式轉(zhuǎn)換器26-30
• 2.4.1 結(jié)構(gòu)與原理26-27
• 2.4.2 電光調(diào)諧特性27-28
• 2.4.3 傳輸光譜28-30
• 2.4.4 MZI電光模式轉(zhuǎn)換器性能分析30
• 2.5 非對稱Y分支模式復(fù)用器30-33
• 2.6 電光模式開關(guān)33-34
• 2.7 本章小結(jié)34-35
• 第三章 實驗制作35-44
• 3.1 鈮酸鋰光波導(dǎo)的制作工藝35-36
• 3.2 APE條形光波導(dǎo)有效折射率的測量36-38
• 3.3 鈮酸鋰MZI電光模式轉(zhuǎn)換器的設(shè)計和制作38-41
• 3.3.1 掩模板設(shè)計38-39
• 3.3.2 MZI光波導(dǎo)的制作39-40
• 3.3.3 調(diào)諧電極的制作40-41
• 3.4 非對稱Y分支的設(shè)計和制作41-42
• 3.5 本章小結(jié)42-44
• 第四章 工作特性測試44-54
• 4.1 鈮酸鋰MZI電光模式轉(zhuǎn)換器的性能測試44-50
• 4.1.1 傳輸光譜的測量44-48
• 4.1.2 模場光斑48
• 4.1.3 損耗的測量48-49
• 4.1.4 溫度特性的測量49-50
• 4.2 鈮酸鋰非對稱Y分支模式復(fù)用器的性能測試50-53
• 4.3 本章小結(jié)53-54
• 第五章 總結(jié)與展望54-56
• 5.1 總結(jié)與不足54
• 5.2 后續(xù)展望54-56
• 致謝56-57
• 參考文獻(xiàn)57-62
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果62

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李金洋;逯丹鳳;祁志美;;鈮酸鋰波導(dǎo)電光重疊積分因子的波長依賴特性分析[J];物理學(xué)報;2014年07期

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本文編號：981310