硅基光波導(dǎo)中亮暗孤子間的相互作用影響
發(fā)布時(shí)間:2021-09-25 19:14
硅基光波導(dǎo)(SOI)具有很強(qiáng)的非線性克爾效應(yīng)等非線性光學(xué)特性,對(duì)光場有很強(qiáng)的約束作用,在集成光路和光通信等領(lǐng)域都擁有巨大的研究開發(fā)價(jià)值。孤子由于其在波導(dǎo)中傳輸?shù)姆(wěn)定性被人們悉知,光孤子通信在高速度、大容量、長距離全光通信系統(tǒng)方面被廣泛關(guān)注。本文通過硅基光波導(dǎo)(SOI)中TE模和TM模方向所滿足的非線性耦合波薛定諤方程,利用分布傅里葉變換,數(shù)值模擬了亮暗孤子在SOI中共同傳輸時(shí)的相互作用影響。通過模擬發(fā)現(xiàn),非線性效應(yīng)一定時(shí),亮暗孤子相對(duì)偏振角的增大會(huì)減小亮孤子對(duì)暗孤子的影響,但會(huì)增大暗孤子對(duì)亮孤子的影響。合適的偏振角下,暗孤子受亮孤子影響會(huì)出現(xiàn)類孤子波形,功率相近時(shí),亮孤子相互作用最明顯。亮孤子脈寬的增加可以增加其有效傳輸距離,并且,短距離內(nèi)受到暗孤子影響較大;暗孤子脈寬的改變對(duì)相互影響作用較小。改變時(shí)延差可以使暗孤子中類孤子位置和峰值發(fā)生改變,合適的時(shí)延差可以改善亮孤子的有效傳輸距離,同時(shí)可以增加其短距離內(nèi)的穩(wěn)定性。當(dāng)暗孤子不變,亮孤子加啁啾時(shí),啁啾正負(fù)會(huì)影響亮孤子的壓縮展寬程度,正啁啾會(huì)使亮孤子壓縮,增加亮孤子的有效傳輸距離,增大對(duì)暗孤子的影響,同時(shí)亮孤子的功率和脈寬的增加也會(huì)影響暗...
【文章來源】:內(nèi)蒙古大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:46 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
一 緒論
1.1 引言
1.2 硅基光波導(dǎo)的類型及其特性
1.3 光孤子的研究進(jìn)展
1.4 啁啾的發(fā)展和應(yīng)用
1.5 本文研究內(nèi)容
二 理論模型
2.1 非線性薛定諤方程(NLSE)
2.2 分步傅里葉算法數(shù)值求解NLSE
三 數(shù)值模擬與理論分析
3.1 硅基光波導(dǎo)中亮孤子和暗孤子間的相互作用
3.1.1 SOI波導(dǎo)中亮孤子和暗孤子模型的建立
3.1.2 偏振角?不同時(shí)亮暗孤子間的相互作用
3.1.3 輸入功率改變對(duì)亮暗孤子共同傳輸?shù)挠绊?br> 3.1.4 改變脈寬對(duì)亮暗孤子共同傳輸?shù)挠绊?br> 3.1.5 改變時(shí)延差對(duì)亮暗孤子共同傳輸?shù)挠绊?br> 3.2 啁啾亮孤子對(duì)SOI波導(dǎo)中暗孤子的傳輸?shù)挠绊?br> 3.2.1 SOI波導(dǎo)中啁啾亮孤子和暗孤子的傳輸模型建立
3.2.2 啁啾亮孤子啁啾變化的影響
3.2.3 啁啾亮孤子功率變化的影響
3.2.4 啁啾亮孤子脈寬變化的影響
四 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于載流子注入的SOI 4×4 MMI-MZ光開關(guān)陣列[J]. 楊健,陳偉偉,王皖君,王明華,楊建義. 光電子.激光. 2013(01)
[2]低群速度色散和低損耗的二維光子晶體慢光波導(dǎo)[J]. 張棟,趙建林,呂淑媛. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2011(01)
[3]介質(zhì)柱形狀對(duì)準(zhǔn)晶光子晶體帶隙特性的影響[J]. 殷建玲,黃旭光,劉頌豪,劉軍. 中國激光. 2010(02)
[4]基于DDS的啁啾調(diào)幅技術(shù)在激光雷達(dá)中的應(yīng)用[J]. 李靜文,洪光烈,舒嶸. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2008(15)
[5]二維磁性光子晶體及其模場分析[J]. 張浩,趙建林,張曉娟,底楠. 物理學(xué)報(bào). 2007(06)
[6]硅基光波導(dǎo)及光波導(dǎo)開關(guān)的研究進(jìn)展[J]. 魏紅振,余金中,劉忠立,王啟明. 半導(dǎo)體光電. 1999(06)
[7]長距離光纖傳輸?shù)摹斑惫芾矸╗J]. 吳芳,黃肇明,蔣澤明. 光學(xué)學(xué)報(bào). 1997(06)
[8]半導(dǎo)體雙光子吸收的閾值光強(qiáng)研究[J]. 張學(xué)如,李淳飛. 紅外與毫米波學(xué)報(bào). 1996(04)
[9]硅基光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)與器件[J]. 劉育梁,王啟明. 紅外與毫米波學(xué)報(bào). 1996(01)
博士論文
[1]SOI集成光波導(dǎo)器件的基礎(chǔ)研究[D]. 林志浪.中國科學(xué)院研究生院(上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所) 2004
本文編號(hào):3410289
【文章來源】:內(nèi)蒙古大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:46 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
一 緒論
1.1 引言
1.2 硅基光波導(dǎo)的類型及其特性
1.3 光孤子的研究進(jìn)展
1.4 啁啾的發(fā)展和應(yīng)用
1.5 本文研究內(nèi)容
二 理論模型
2.1 非線性薛定諤方程(NLSE)
2.2 分步傅里葉算法數(shù)值求解NLSE
三 數(shù)值模擬與理論分析
3.1 硅基光波導(dǎo)中亮孤子和暗孤子間的相互作用
3.1.1 SOI波導(dǎo)中亮孤子和暗孤子模型的建立
3.1.2 偏振角?不同時(shí)亮暗孤子間的相互作用
3.1.3 輸入功率改變對(duì)亮暗孤子共同傳輸?shù)挠绊?br> 3.1.4 改變脈寬對(duì)亮暗孤子共同傳輸?shù)挠绊?br> 3.1.5 改變時(shí)延差對(duì)亮暗孤子共同傳輸?shù)挠绊?br> 3.2 啁啾亮孤子對(duì)SOI波導(dǎo)中暗孤子的傳輸?shù)挠绊?br> 3.2.1 SOI波導(dǎo)中啁啾亮孤子和暗孤子的傳輸模型建立
3.2.2 啁啾亮孤子啁啾變化的影響
3.2.3 啁啾亮孤子功率變化的影響
3.2.4 啁啾亮孤子脈寬變化的影響
四 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于載流子注入的SOI 4×4 MMI-MZ光開關(guān)陣列[J]. 楊健,陳偉偉,王皖君,王明華,楊建義. 光電子.激光. 2013(01)
[2]低群速度色散和低損耗的二維光子晶體慢光波導(dǎo)[J]. 張棟,趙建林,呂淑媛. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2011(01)
[3]介質(zhì)柱形狀對(duì)準(zhǔn)晶光子晶體帶隙特性的影響[J]. 殷建玲,黃旭光,劉頌豪,劉軍. 中國激光. 2010(02)
[4]基于DDS的啁啾調(diào)幅技術(shù)在激光雷達(dá)中的應(yīng)用[J]. 李靜文,洪光烈,舒嶸. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2008(15)
[5]二維磁性光子晶體及其模場分析[J]. 張浩,趙建林,張曉娟,底楠. 物理學(xué)報(bào). 2007(06)
[6]硅基光波導(dǎo)及光波導(dǎo)開關(guān)的研究進(jìn)展[J]. 魏紅振,余金中,劉忠立,王啟明. 半導(dǎo)體光電. 1999(06)
[7]長距離光纖傳輸?shù)摹斑惫芾矸╗J]. 吳芳,黃肇明,蔣澤明. 光學(xué)學(xué)報(bào). 1997(06)
[8]半導(dǎo)體雙光子吸收的閾值光強(qiáng)研究[J]. 張學(xué)如,李淳飛. 紅外與毫米波學(xué)報(bào). 1996(04)
[9]硅基光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)與器件[J]. 劉育梁,王啟明. 紅外與毫米波學(xué)報(bào). 1996(01)
博士論文
[1]SOI集成光波導(dǎo)器件的基礎(chǔ)研究[D]. 林志浪.中國科學(xué)院研究生院(上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所) 2004
本文編號(hào):3410289
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