一、2.5 GHz Multi-Channels Tunable Wavelength Converter Based on Cross Gain Modulation in Semiconductor Optical Amplifier（论文文献综述）
高文杰[1]（2021）在《基于SOA的快速可调谐全光波长转换技术研究与实现》文中进行了进一步梳理通信量的爆炸式增长以及与之相关的巨大带宽需求,面向新兴多媒体业务与互联网业务,密集波分复用技术经过了数十年研究与发展,始终是光传输网络的研究热点。密集波分复用技术能够提供更高的通信容量,提高传输效率,扩宽网络宽带业务。是未来实现全光网络通信的基础。全光网络是未来光传输网络的必然趋势。目前,市场对全光网络的需求与日俱增。全光波长转换作为全光网络的核心技术,是本文研究的重点。如何能够设计结构简单、易于集成、切换速度更快、延迟更低的快速全光波长转换系统,是提升全光网络性能的标准指标。快速全光波长转换技术的核心器件是光源以及波长转换器。因此在快速全光波长转换系统中,激光器以及波长转换器工作的稳定性和波长切换效率是系统设计的关键。因此,本文将对以下内容展开研究:（1）本文中基于半导体光放大器SOA的快速可调谐全光波长转换技术的研究,是根据目前学者对密集波分复用技术以及全光网络的研究进行调研并展开的。通过调研与分析,选取了快速可调谐全光波长转换方案中的核心器件:快速可调谐激光器MG-Y调制激光器与半导体光放大器SOA1117S。（2）本文基于SOA的快速可调谐全光波长转换技术的开发,是在现有的软、硬件开发技术的基础上,对快速可调谐全光波长转换方案中的核心器件进行了合理的设计,包括了快速可调谐激光器的驱动稳定性、波长调谐稳定性,半导体光放大器的波长转换效率等。（3）本文基于SOA的快速可调谐全光波长转换技术的实现,设计了一种并实现了纯光交叉增益调制波长变换处理板,并完成2路输入光信号的波长变换。通过本系统,能实现多路波长光数据收发、波长转换、波长路由等功能。
颜正凯[2]（2021）在《非线性效应在全光波长转换技术应用中的研究》文中提出传统光通信在信息处理方面通过光、电、光等形式完成数据传输,然而电路和电子器件都能直接影响信息传输速率。在这样的背景下,全光通信技术应运而生,使信息处理更加高效。全光通信根据波长选择器选择路由,所有节点均采用灵敏度高、可靠性好、容量大的光交叉设备,可以大幅度提高信息传输速率。因此,提高全光波长转换效率的装置在高速通信研究中具有重要的意义。本文主要基于非线性效应研究全光波长转换系统,解决了全光波长转换波长竞争、偏振不敏感等问题。基于高阶非线性光纤（High Order Nonlinear Fiber,HNLF）和半导体光放大器（Semiconductor Optical Amplifier,SOA）作为波长转换的器件,探究正交振幅调制（Quadrature Amplitude Modulation,16QAM）和正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）信号的全光波长转换机制,揭示了非线性效应在全光波长转换过程中对16QAM和OFDM信号造成的影响机理。具体研究内容有以下几方面:（1）理论分析。论文首先对非线性效应自相位调制（Self-Phase Modulation,SPM）、交叉相位调制（Cross-Phase Modulation）、四波混频（Four-Wave Mixing,FWM）进行了理论分析。进而完成了非线性参量和脉冲在HNLF中的传输的理论推导,对SOA进行了数学建模,分析了传输函数以及基本的增益特性。并且推导了非线性效应在全光OFDM系统中由于ASE噪声的公式,最后描述了XPM效应在HNLF中和FWM效应在SOA中进行全光波长转换的理论。（2）仿真实验模拟。利用Optisystem软件建立了基于HNLF的XPM效应和基于SOA的FWM效应原理的全光波长转换的系统,并且在matlab软件中进行数据分析。基于HNLF的XPM效应利用16QAM/OFDM信号和单泵浦光作为信号源,得到了相应的结果,基于SOA的FWM效应利用16QAM信号和平行偏振双泵浦光作为信号源,也得到了相应的结果。（3）模拟结果研究。通过模拟软件,利用以上两种方案完成了全光波长转换技术,分析了泵浦功率和光信噪比,HNLF的长度等参数对XPM效应进行全光波长转换后信号质量的影响。而且研究了SOA转换效率的问题,改变了泵浦光信号的功率、SOA的注射电流、信噪比等参数,得到了转换后信号的误码率和转换效率的变化,并观察了转换后信号的星座图,进而优化了AOWC系统。
黄祝阳[3]（2020）在《基于SOA级联滤波器的全光信号处理研究》文中研究指明全光信号处理能避免光-电-光转换,具有大带宽、低功耗、便于集成的优点,有望在高速大容量光通信网络节点的信息处理与交换中发挥重要作用。研究适应多波长通信网络的多信道全光信号处理集成芯片对推动全光信号处理技术在光通信网络中的具体应用至关重要。半导体光放大器（SOA）由于具有高非线性效应、低功耗、高输出效率、小体积、易于集成等优势,被广泛应用于全光信号处理技术中。在国家973计划、国家杰出青年基金等课题的资助下,本文主要研究基于SOA级联滤波器方案的全光信号处理,旨在发展用作多信道全光信号处理的单片集成芯片。概括本文的研究成果和贡献,主要有如下几个方面:（1）创新性提出了SOA级联新型Fano滤波器的方案,改善了基于SOA级联滤波器方案的全光波长转换性能。在基于SOA级联高斯滤波器实现40 Gbit/s的全光波长转换的基础上,创新性提出了SOA级联新型Fano滤波器的方案,利用Fano滤波器的陡峭传输谱线型,在蓝移失谐下滤出频率啁啾信息的同时很好地抑制了载波的功率输出,从模拟仿真与实验两方面验证了该方案相比原先的SOA级联高斯滤波器方案在实现波长转换时,转换后的输出信号质量具有明显的改善。实验中,在40 Gbit/s的速率下,转换后信号的最佳Q值由5.7提升到6.9。（2）研制了一款可用于多信道全光信号处理的SOA级联滤波器的单片集成芯片。研究了片上集成器件的设计原理与方法,并完成了片上SOA、MMI（多模干涉仪）、DI（延时干涉仪）滤波器以及AWG（阵列波导光栅）滤波器的设计。对芯片制作工艺进行摸索,完成光刻工艺、刻蚀工艺、电极制作等工艺参数的摸索与标定。开发的这些In P基芯片制作工艺,为In P基单片集成芯片的制作奠定了工艺基础。最终实现了用于多信道全光信号处理的单片集成芯片的制作,芯片上包含用于非线性产生的长SOA、用于后续信号放大的短SOA、1×2 MMI、2×2 MMI、相移器、DI滤波器、AWG滤波器等共计9个功能性器件,以及用于耦合和传输的无源波导。搭建了针对该单片集成芯片的测试平台,对片上SOA、片上滤波器等器件的性能进行测试。测试结果显示SOA的增益特性、伏安特性良好,DI的消光比大于17 d B,DI的FSR（自由光谱范围）为1.5 nm,可调DI的调节范围超过半个FSR,AWG信道间的抑制比超过了20 d B,信道间距为3.3 nm。（3）利用研制的SOA级联滤波器的单片集成芯片,实验上实现了多信道同时的全光码型转换。实现了4×40 Gbit/s的NRZ-OOK（非归零开关键控码）到RZ-OOK（归零开关键控码）的同时转换,信道的平均功率代价在1 d B以内;进一步实现了4×50 Gbit/s的NRZ-QPSK（非归零正交相移编码）到RZ-QPSK（归零正交相移编码）的同时转换,信道的平均功率代价为3 d B。总结而言,本文提出了SOA级联滤波器实现波长转换的性能改善方案,研究成功适应多信道同时全光信号处理的单片集成芯片,基于集成芯片实现了四信道的同时码型转换。本文工作对基于SOA的全光信号处理集成芯片的研究起到了一定的推动作用,具有理论意义和实用价值。
孙剑[4]（2019）在《高速光纤通信系统中全光信号处理技术的研究》文中研究表明随着信息时代到来,虚拟现实、物联网、高清视频直播等技术和业务深入人们的日常生活和工作,光纤通信系统时刻面对着巨大的带宽需求。研究人员通过提高单通道速率、优化频谱效率以及开发新的复用维度等方法不断增加系统容量,总结近30年来OFC会议上Post Deadline文章,可以发现实验室中的光纤通信系统容量平均每四年提高10倍。使用多种技术相结合的方式可以非常有效地提高通信系统容量,但也将同时大幅增加网络节点复杂度,进而对光信号处理能力提出更高的要求,如高质量光信号源生成、多路信号同时处理、对信号波长和带宽透明、降低节点复杂度等。能够应对复杂网络环境并且低成本的光信号处理技术将成为能否将实验室中的超大容量系统成功商用化的关键因素。本文结合参与课题内容,对正常色散区超连续谱生成机理、光时分复用（Optical Time Division Multiplexing,OTDM）分插复用器、全光波长转换、宽度调谐脉冲生成以及全光相关器等这些光信号处理相关技术进行理论和实验研究,得到一些有益的结论和成果,主要的创新点和研究成果如下:（1）理论研究了脉冲在高非线性光纤（Highly Non-linear Fiber,HNLF）正常色散区超连续谱演化过程中的光谱收缩现象。在正常色散区,脉冲光谱存在能量由两侧波长向内侧转移的机制,这种机制主要由四波混频（Four Wave Mixing,FWM）过程中的能量回传和群速度色散（Group Velocity Dispersion,GVD）导致的走离效应共同作用引起,出现在光波分裂（Optical Wave Breaking,OWB）现象发生之后,其发生的传输距离与脉冲峰值功率和光纤色散成反比。另外受激拉曼散射（Stimulated Raman Scattering,SRS）和交叉相位调制（Cross-Phase Modulation,XPM）效应对光谱收缩现象具有不同影响,表现为:当脉冲内同一时刻重叠的频率分量间隔达到拉曼增益范围时,在SRS的作用下短波长分量会将能量转移给长波长分量,导致短波长分量收缩速度快于长波长分量;XPM在脉冲前后沿表现为不同特性,分别体现为红移和蓝移,这会导致两侧光谱收缩不同步。（2）理论研究了 HNLF正常色散区脉冲前后沿尾部非频移部分演化过程。SRS加速了前沿非频移部分的能量减弱过程,减缓了后沿非频移分量能量减弱过程,三阶色散和自陡峭效应虽然可以导致光谱不对称展宽,但对于尾部非频移分量影响较小;XPM对非频移部分影响表现为脉冲不同频率分量在前后沿重合时,能量较强的部分对能量较弱的非频移部分进行相位调制,最先在靠近脉冲中心的位置发生,前沿的非频移部分出现红移,而后沿部分出现蓝移,传输过程中非频移部分一直受到XPM作用,红移部分持续红移,蓝移部分持续蓝移,波长逐渐靠近前后沿频移部分。（3）分别基于XPM和自相位调制（Self-Phase Modulation,SPM）效应提出了双向使用高非线性光纤结构的全光分插复用和波长转换方案,并进行了实验验证,相比于已有的方案,文中提出方案在仅使用一段HNLF的条件下实现了同时对两路OTDM信号分别进行处理,减少了使用器件数量,简化了系统结构,进行了 2*80 Gbit/s OTDM信号分插复用实验以及50 Gbit/s和20 Gbit/s信号同时波长转换实验,实验结果表明提出的结构都实现了信号无误码接收,具有良好的信号处理能力。（4）分别基于铌酸锂调制器的偏振特性和行波特性提出了两种宽度可调谐脉冲生成方案,并进行了理论分析和实验验证。相比于现有方案,提出的方案在仅采用一个单驱动强度调制器情况下实现了脉冲占空比21%-50%范围内连续可调,简化了系统结构。利用提出的宽度可调谐脉冲生成结构分别进行了 40Gb/s OTDM信号解复用和80 Gb/s OTDM信号100 km传输解复用实验,都实现了实现了无误码接收,实验表明提出的结构具备对高速光信号处理的能力。（5）提出了一种基于多模光纤中模式色散的全光相关器。理论和实验研究证明短脉冲光以不同角度从不同位置注入到多模光纤中可以激励起离散的模式群,这些模式群因模式色散在光纤输出端会形成特有的脉冲响应,依此可以建立空间到时间的一一对应关系。搭建了基于模式色散的全光相关器实验结构,完成了对8-bit码元的全光检测实验。另外当相关器脉冲响应为矩形时,提出的结构可以用于实现全光积分,并进行了实验验证。
陈捷[5]（2019）在《QD-SOA中ASE特性与应用研究》文中研究指明量子点半导体光放大器（Quantum Dot Semiconductor Optical Amplifier,QDSOA）作为高速光信号处理器件,具有高增益、低噪声系数、宽增益带宽的优势。本文针对QD-SOA中放大自发辐射（Amplified Spontaneous Emission,ASE）的特性和应用,一方面分析了ASE噪声的负面影响,另一方面也利用ASE宽带特性实现了多波长转换,主要研究内容如下:（1）根据QD-SOA器件有源区的生长机制和能级分布,建立了仿真模型,包括增益展宽的计算和载流子的速率方程。针对ASE宽谱难以处理的问题,通过光谱分割的方式,建立了包含ASE的光场传播方程。通过不同初始条件下ASE谱最终收敛的测试结果证明了模型的稳定性。改变仿真的精度可以获得了不同分辨率下的ASE谱,据此提出了非均匀光谱分割的方式来提升仿真的效率。（2）对QD-SOA光放大过程中ASE噪声的影响进行了研究。分析了不同信号光功率下ASE谱的分布,验证了QD-SOA的载流子在基态和激发态的分布特点以及激发态作为基态的“蓄水池”作用。利用ASE谱计算噪声系数,作为ASE噪声对放大性能的劣化指标,同等长度下QD-SOA的噪声系数显着低于体材料和量子阱SOA。仿真研究表明,增大信号光功率、减小有源区长度、减少端面反射率可以降低噪声系数。最后OOK调制的高斯脉冲序列传输的仿真实验证明了信号光功率的增加对ASE噪声的抑制作用。（3）提出了一种基于ASE光交叉增益调制（ASE Cross Gain Modulation,ASEXGM）的多波长转换器。该方案无需辅助光且可以实现宽带的波长转换。方案中,基于基态和激发态增益饱和的差异,将信号光波长设置在基态,被调制的ASE光波长在激发态;针对不同波长处消光比的差异,在激发态中心左右各取8路相互间隔1nm的波长,可同时获得16路每路消光比不低于12.3dB的转换光。仿真研究表明,矩形脉冲相对于一阶、三阶高斯脉冲具有更大的消光比。减小注入电流、增大脉冲功率和脉冲宽度可以提高转换后ASE光的消光比,但也增加了转换后的脉冲宽度。最后初步验证了在OOK信号序列下,该系统可以实现200Gbit/s的高速波长转换。
郑秀[6]（2017）在《基于半导体光放大器的波长转换及集成芯片的基础研究》文中提出近年来,随着光纤到户、云计算、物联网、数据中心等信息技术的高速发展,人们对于光网络带宽的需求呈爆炸式增长,光纤通信网络的数据传输速率即将提升至400 Gbit/s1 Tbit/s。现有光网络节点处仍然采用光-电-光交换,存在功耗大和信息处理瓶颈等难题,全光交换以其高速、低功耗及潜在低成本等优点逐渐成为发展方向。全光波长转换和以此为基础的波长路由,可以解决信道竞争,提高波长的利用率,是构建高速无阻塞波分复用（WDM）网络的重要基石。此外,随着光电子集成芯片制作工艺的逐渐成熟,将分立器件集成在同一衬底上的光子集成回路（PIC）已成为光电子系统发展的必然趋势。因此,研究具有小体积、低功耗的高速全光波长转换器集成芯片逐渐成为研究热点。在众多实现全光波长转换的技术中,因为半导体光放大器（SOA）的小体积、高非线性及可集成化等诸多优势,使得基于SOA的全光波长转换成为国内外的研究热点。本论文重点研究了SOA的交叉增益/交叉相位调制效应,以及超快动态特性,研究了基于SOA的高速全光波长转换和可集成化方案,设计并实现了单片集成的高速全光波长转换器及路由器PIC芯片。论文主要研究内容分为以下几部分:1.研究了SOA的各种光学超快非线性效应,建立了基于SOA非线性超快动态特性的数值模型。深入分析了各种基于SOA的高速全光波长转换基本原理,提出了一种新型的全光波长转换器可集成方案。该方案采用蓝移滤波技术,通过提取超快的频率啁啾以加快SOA的增益恢复,从而提高了波长转换的速率,并采用延迟干涉仪（DI）结构对波长转换信号进行反相,从而实现正相的高速全光波长转换。通过数值仿真实现了该方案在10 Gbit/s160 Gbit/s速率下归零码（RZ）信号的全光波长转换,在理论上验证了该全光波长转换器集成方案的可行性。2.提出了一种4通道的高速全光波长转换器阵列芯片结构,并通过多项目晶圆（MPW）流片设计芯片版图,制作了尺寸大小为4.6×1.85 mm2的磷化铟（InP）单片集成芯片。该芯片集成了4个高速全光波长转换器,可实现全光单播波长转换和全光组播。芯片包含有源区和无源区,并涉及直波导和弯曲波导。通过在弯曲波导之间添加偏移结构,并在深浅刻蚀波导之间增加缓冲过渡结构,减小了光传播损耗以及光反馈。利用该芯片分别实现了功率代价低至2.3 dB以及2.7 dB的无误码40 Gbit/s非归零码（NRZ）信号和RZ信号全光单播波长转换。同时,还实现了容量高达80 Gbit/s的无误码1×2 NRZ信号以及RZ信号的全光组播,其功率代价分别低至2.5 dB和3.2 dB。3.提出了一种4×4通道的全光波长路由器芯片结构,并通过MPW流片制作了InP单片集成芯片。该波长路由芯片包括4个SOA和1个阵列波导光栅路由器（AWGR）。利用SOA的交叉增益调制/交叉相位调制效应实现全光波长转换,同时通过AWGR实现蓝移滤波加快转换速率,并完成无源全光路由功能。芯片分别实现了功率代价低至3.6 dB和3.2 d B的1×4和3×1 40 Gbit/s NRZ信号的全光波长路由。4.设计并实现了一种基于SOA、AWG以及多模干涉反射镜（MIR）的多波长激光器芯片。该激光器可实现数字式的波长调谐。采用MIR反射结构,比传统的法布里珀罗型结构缩减了芯片尺寸。采用腔内AWG进行两次滤波,可使输出激光具有比单次滤波更高的边摸抑制比。对多波长激光器结构进行了掩膜设计,通过MPW流片制作了InP单片集成芯片,并分别通过仿真及实验验证了该多波长激光器芯片的功能性,在C波段范围成功实现了5个波长可调谐输出。5.设计了包括分布式布拉格反射（DBR）可调谐光源的全光波长路由器芯片结构,利用MPW流片服务设计并制作了InP单片波长路由集成芯片。实验研究了芯片上两种不同结构DBR激光器的波长可调谐范围、调谐速率以及稳定性,并分析了SOA与激光器之间的光反馈对全光波长转换的影响。实验结果表明,芯片上的两种不同结构DBR激光器在C波段分别实现了9 nm和10 nm的波长调谐。芯片上的全光波长转换器成功实现了20 Gbit/s的无误码全光波长转换,其功率代价为2 dB。
王丹[7]（2016）在《基于SOA中非线性效应的全光码型转换研究》文中指出本文从半导体光放大器（SOA）的基本理论出发,对基于SOA的全光码型转换方案进行了研究。首先根据SOA的基本理论方程,对光波在SOA中的传输特性进行了数值模拟。之后研究并分析了基于SOA和光学带通滤波器（OBPF）级联结构的全光非归零码（NRZ）和归零码（RZ）之间的码型转换。接着以马赫-增德尔干涉仪（MZI）结构为理论基础,构建了基于SOA-MZI结构的全光NRZ-OOK到RZ-BPSK的码型转换方案。最后利用SOA和DI实现了多通道NRZ到RZ转换。首先根据SOA载流子速率方程和光波在SOA内的传输方程,采用分段的方法对SOA传播特性进行了仿真。接着,在OptiSystem仿真平台上实现了基于SOA和OBPF级联结构的RZ到NRZ和NRZ到RZ码型转换。在RZ到NRZ码型转换中,主要利用的是SOA中的交叉相位调制效应（XPM）。为了获得更好的码型转换效果,OBPF的失谐量的选择十分关键,当失谐量为蓝移0.9-1nm时,得到的信号消光比（EXT）最大,约为19.4dB。在反相区附近,输出信号的消光比很小,但无论是在蓝移区域还是红移区域,并不是失谐量越大越好,选取合适的失谐量才能够获得较高的消光比。在NRZ到RZ码型转换中,主要利用的是四波混频效应（FWM）,从输出结果可以看出,转换后的RZ信号的峰值有一定的抖动,因此该输出信号存在一定的非线性码型效应（NLP）。当控制信号脉冲脉宽为2ps时,NLP为1.19dB,当控制信号脉冲脉宽为8ps时,NLP的值为4.96dB,NLP效应随着脉宽的增大而增大。在相同消光比情况下,转换信号在时钟信号平均功率较高时易于得到更高的信噪比。因此在利用此方案进行码型转换时要综合考虑信噪比和消光比特性,选择合适的光功率。之后,本文根据SOA-MZI结构原理,构建了基于SOA-MZI结构的全光NRZ-OOK到RZ-BPSK的码型转换方案。并重点分析了辅助光注入功率对转换信号的影响。输出结果显示当辅助光功率较低时,输出的转换信号畸变较为严重,随着辅助光功率的增加,输出信号的质量逐渐好转,但增益有所下降。最后,本文构建了基于延时干涉仪（DI）和SOA的多通道NRZ到RZ码型转换方案,并着重从DI失谐量和时钟信号功率两个方面对输出结果进行了分析。结果表明当DI失谐量增加时,转换后RZ信号的脉宽逐渐减小。但DI失谐量不能够无限制增大,这是由于当失谐量过大时,会引入相邻信道的串扰,导致RZ信号波形劣化。时钟信号入射功率较小时,SOA中XGM效应较为强烈,使得输出信号受到增益调制而造成峰值抖动较大。随着时钟信号的入射功率增大,RZ信号的峰值抖动逐渐减小。
李雪宁[8]（2016）在《基于全光波长转换器的小型波分复用系统的设计与研究》文中研究指明随着通信容量和速率的需求迅速增加,传统电子通信网络已经无法达到预期的要求,为了实现高速率和大容量的信息传输,我们可以充分地利用更高速率和更宽频带的全光网络。在全光波分复用网络中,最关键的器件则是全光波长转换器（AOWC）,它可以实现光开关、光交换以及不同波长的光路由等丰富的功能。在目前所有的全光波长转换器的研究方案中,基于半导体光放大器（SOA）的全光波长转换器由于其转换效率高,系统结构简单,带宽较宽以及易于实现等诸多优点,将会在未来全光波分复用网络中发挥重要的作用。本文对基于SOA的全光波长转换器进行了理论和实验研究,并设计了基于此波长转换器的波分复用系统,并对其进行实验研究,具体研究内容如下:（1）对基于SOA的交叉增益调制（XGM）型全光波长转换器进行了理论设计和实验研究。设计了基于SOA的全光波长转换器的实验架构,并分析了信号光功率,泵浦光功率,SOA偏置电流等参数对输出消光比和光信噪比等性能参数的影响。并根据所得的实验结论,优化波长转换器的输出信号的各项参数,使其输出性能能够达到应用标准。（2）搭建了基于SOA全光波长转换器的3路波分复用系统,并对它们进行了实验验证以及输出消光比和光信噪比的分析和测量。实验结果表明,基于全光波长转换器的波分复用系统具有较好的光信噪比和输出消光比特性,能在全光网络中得到较好的应用。本课题希望为全光波分复用网络的方案设计提供一种新的思路,能在今后的波分网络中得到广泛的应用。
李露[9]（2016）在《新型激光扫频技术和频率啁啾调控技术研究及应用》文中研究说明光扫频激光器（Optical Frequency-Swept Laser,OFSL）相比较于传统的射频扫频激光器,具有扫频速率快、扫频宽度大等优点,因此它在光纤通信、光传感与光成像等方面具有很多的应用。OFSL扫频范围的展宽可以通过单边带调制的方法来获得。然而,由于原理本身和工艺的限制,尤其是机械、电子瓶颈和材料带宽的限制,使得调制方法中激光扫频的速度、带宽等性能的进一步提升变得极为困难。针对这一难题,本课题提出新的实验方案,得到了高速宽带的OFSL。本文提出了利用移频环路获得宽带扫频光源的方案。该方案用单边带调制器作为移频单元,利用移频环路产生的光梳,在高阶边带获得了扩频的OFSL。该实验在仅仅200 MHz的射频扫频范围条件下,得到了11.44 GHz的光扫频范围,扫频范围放大了57倍,证明了该方案可以显着提高OFSL的扫频范围。同时,由于扫频信号也是一种线性啁啾信号,提出了用频率啁啾放大的方法来提高光纤布拉格光栅（Fiber Bragg Grating,FBG）传感器应力和温度灵敏度的改进方案,即对泵浦光进行脉冲调制来引入参量放大,从而获得更高阶的闲频光,在高阶四波混频的作用下,在14阶闲频光处,FBG传感器的应力和温度灵敏度分别提高了大约14倍。接着,由于超连续谱是激光频率啁啾调控的一种极致,本文最后提出了用扫频滤波的方法来获得超连续谱光源,并对这种新方法进行了简单分析。
朱瑜[10]（2016）在《基于V型耦合腔激光器和半导体光放大器的全光波长转换技术研究》文中认为全光波长转换技术是下一代光网络发展的关键技术,在光开关、波长路由等技术中有着极为重要的应用,它能克服传统的光-电-光转换技术所面临的“电子瓶颈”问题,可以减少波分复用网络中使用的波长数量,提高光通信网络的可靠性。半导体光放大器和半导体可调谐激光器因其具有体积小、成本低、功耗低、非线性效应好以及易于和其他半导体光电子器件集成等优点,可广泛应用于全光波长转换技术。为了优化半导体光子器件有源区的材料和结构以适应于不同的应用场合,本文首先基于能带工程理论对量子阱半导体光子器件有源层中的阱材料、垒材料、阱宽、垒宽及应变量等参数进行设计,以实现特定的性能。从能带理论出发,建立了一套完善的量子阱理论计算模型,分别利用有限差分法和平面波展开法数值求解薛定谔方程,由阱和垒的材料组分和生长厚度出发,经过应变、带边不连续性、导带及价带的能级和对应的波函数、偏振相关跃迁矩阵元、准费米能级的计算,最终求解出了与偏振相关的增益谱,为半导体光子器件芯片有源区的设计提供了理论依据。其次,本文研究了基于半导体光放大器的全光波长转换技术。基于载流子浓度速率方程和光场传输方程建立了半导体光放大器的稳态模型和动态模型,模拟了连续光与单脉冲信号光或非归零码信号光同时注入半导体光放大器的波长转换输出性能。仿真结果表明,为解决半导体光放大器增益恢复时间缓慢导致的码型效应等问题,在半导体光放大器后级联整形滤波器或采用两个SOA级联的结构可以改善转换光信号的质量。我们搭建了半导体光放大器芯片的测试平台用以测试其性能。最后,本文首次提出了一种结构简单且转换范围较大的基于V型耦合腔可调谐激光器的全光波长转换技术,利用光注入V型耦合腔可调谐激光器引起的波长切换效应实现了2.5Gbit/s非归零码信号的多信道波长转换。理论上,利用时域行波法建立了该全光波长转换器的静态和动态模型,通过改变注入光及调节V型耦合腔激光器信道选择电极上的注入电流可以实现21个间隔100GHz信道中任意两个间的波长转换。实验验证了该方案的可行性,利用啁啾管理技术优化了转换光信号的质量,得到的转换光信号的消光比在4dB以上,眼图质量较好,这在未来的全光信号处理系统中很有潜力。
二、2.5 GHz Multi-Channels Tunable Wavelength Converter Based on Cross Gain Modulation in Semiconductor Optical Amplifier（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、2.5 GHz Multi-Channels Tunable Wavelength Converter Based on Cross Gain Modulation in Semiconductor Optical Amplifier（论文提纲范文）
（1）基于SOA的快速可调谐全光波长转换技术研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 波分复用技术 |
| 1.1.2 全光波长转换技术 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 论文主要研究内容与章节安排 |
| 第二章 半导体光放大器与连续波可调谐激光器 |
| 2.1 半导体光放大器 |
| 2.1.1 半导体光放大器工作原理 |
| 2.1.2 半导体光放大器的主要特性 |
| 2.1.3 半导体光放大器的主要应用 |
| 2.2 连续波可调谐激光器 |
| 2.2.1 可调谐激光器分类 |
| 2.2.2 可调谐DBR激光器工作原理 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 可调谐激光器与SOA驱动控制系统的设计 |
| 3.1 可调谐激光器系统总体设计 |
| 3.1.1 可调谐激光器驱动控制模块设计 |
| 3.1.2 可调谐激光器温度控制模块设计 |
| 3.2 SOA控制模块设计 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 快速可调谐全光波长转换系统开发与实现 |
| 4.1 基于SOA的快速可调谐全光波长转换系统的开发 |
| 4.1.1 SOA控制板 |
| 4.1.2 可调谐激光器控制板 |
| 4.1.3 全光波长交换功能测试 |
| 4.2 基于SOA的快速可调谐全光波长转换系统的实现 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 结束语 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录 |
（2）非线性效应在全光波长转换技术应用中的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光通信系统的发展趋势 |
| 1.2 全光波长转换技术研究现状 |
| 1.3 非线性效应在光通信中的应用 |
| 1.4 论文的研究重点和结构安排 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 非线性效应理论和全光波长转换器件 |
| 2.1 非线性折射效应 |
| 2.1.1 自相位调制 |
| 2.1.2 交叉相位调制 |
| 2.1.3 四波混频 |
| 2.2 高非线性光纤 |
| 2.2.1 高阶非线性参量 |
| 2.2.2 脉冲在高非线性光纤中的传输 |
| 2.3 半导体光放大器 |
| 2.3.1 工作原理 |
| 2.3.2 理论模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 XPM效应在HNLF中的全光波长转换的研究 |
| 3.1 OFDM简介 |
| 3.2 基本理论 |
| 3.3 仿真系统框图 |
| 3.4 结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 FWM效应在SOA中的全光波长转换的研究 |
| 4.1 不同类型全光波长转换器 |
| 4.1.1 交叉增益调制型全光波长转换器 |
| 4.1.2 交叉相位调制型全光波长转换器 |
| 4.1.3 四波混频型全光波长转换器 |
| 4.2 基本理论和仿真系统 |
| 4.3 结果分析 |
| 4.4 SOA波长转换器的应用 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的科研成果 |
| 致谢 |
（3）基于SOA级联滤波器的全光信号处理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 全光信号处理的研究背景与研究意义 |
| 1.2 全光信号处理的研究范畴与实现方法 |
| 1.3 基于SOA的全光信号处理研究进展 |
| 1.4 本论文的工作 |
| 2 SOA级联滤波器全光信号处理方案的理论基础 |
| 2.1 SOA的基本原理 |
| 2.2 滤波器的基本工作原理 |
| 2.3 单片集成方案的基本原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 SOA级联滤波器实现波长转换及其性能改善的研究 |
| 3.1 SOA级联高斯滤波器实现波长转换的理论与实验研究 |
| 3.2 SOA级联Fano滤波器实现波长转换的理论与实验研究 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 SOA级联滤波器单片集成芯片的设计、制作与测试 |
| 4.1 SOA级联滤波器集成芯片的设计 |
| 4.2 SOA级联滤波器集成芯片的制作工艺 |
| 4.3 SOA级联滤波器集成芯片的测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 SOA级联滤波器集成芯片用于多信道码型转换的研究 |
| 5.1 片上多信道NRZ-OOK到 RZ-OOK的理论与实验研究 |
| 5.2 片上多信道NRZ-QPSK到 RZ-QPSK的理论与实验研究 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表论文目录 |
| 附录2 英文缩写简表 |
（4）高速光纤通信系统中全光信号处理技术的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 正常色散区超连续谱生成理论研究进展 |
| 1.3 OTDM分插复用和全光波长转换技术 |
| 1.3.1 OTDM分插复用技术研究现状 |
| 1.3.2 全光波长转换技术 |
| 1.4 光脉冲生成技术 |
| 1.5 全光相关技术 |
| 1.6 全文安排 |
| 2 正常色散区超连续谱演化的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 超连续谱基础理伦和数值计算方法 |
| 2.2.1 广义非线性薛定谔方程 |
| 2.2.2 噪声和相干度模型 |
| 2.2.3 数值计算方法 |
| 2.3 皮秒脉冲正常色散区超连续谱生成机理 |
| 2.4 HNLF正常色散区超连续谱光谱收缩现象的研究 |
| 2.5 HNLF正常色散区脉冲尾部非频移部分演化的研究 |
| 2.5.1 拉曼散射和三阶色散对脉冲尾部非频移分量影响 |
| 2.5.2 XPM对脉冲尾部非频移分量的影响 |
| 2.5.3 啁啾脉冲尾部非频移分量在HNLF正常色散区演化的研究 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 OTDM分插复用器和全光波长转换的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于XPM效应的分插复用和基于SPM的波长转换原理 |
| 3.2.1 基于XPM效应的分插复用器原理 |
| 3.2.2 基于SPM的全光波长转换原理 |
| 3.3 双向使用HNLF的全光信号处理 |
| 3.4 双向使用HNLF的全光分插复用器 |
| 3.5 双向使用HNLF的全光波长转换 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于铌酸锂马赫曾德尔调制器的宽度可调谐脉冲生成研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 铌酸锂马赫曾德尔调制器原理 |
| 4.3 基于MZM偏振特性的脉冲宽度调谐 |
| 4.3.1 仿真分析 |
| 4.3.2 实验验证 |
| 4.4 基于Sagnac环和调制器生成宽度可调谐脉冲 |
| 4.4.1 基本原理 |
| 4.4.2 仿真分析和实验验证 |
| 4.4.3 80 Gb/s OTDM信号100 km传输解复用实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于模式色散的全光相关器 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基础理论 |
| 5.2.1 模式理论 |
| 5.2.2 模式色散 |
| 5.2.3 模式激励 |
| 5.2.4 模式耦合 |
| 5.3 基于模式色散的全光相关器 |
| 5.3.1 工作原理 |
| 5.3.2 实验验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 下一步要展开的工作 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（5）QD-SOA中ASE特性与应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 缩略词表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 QD-SOA理论模型的研究现状 |
| 1.2.2 ASE理论模型的研究现状 |
| 1.3 本论文主要研究内容 |
| 第二章 QD-SOA中 ASE仿真模型的研究 |
| 2.1 QD-SOA结构和工作原理 |
| 2.1.1 QD-SOA的结构 |
| 2.1.2 有源区的生长机制 |
| 2.1.3 有源区的能级 |
| 2.2 仿真模型 |
| 2.2.1 增益的计算方式 |
| 2.2.2 信号光和ASE光的传播方程 |
| 2.2.3 载流子速率方程 |
| 2.3 仿真处理 |
| 2.3.1 离散化处理 |
| 2.3.2 方程的求解 |
| 2.3.3 静态和动态仿真 |
| 2.4 仿真结果与讨论 |
| 2.4.1 有源区的空间分布 |
| 2.4.2 仿真模型的稳定性 |
| 2.4.3 仿真模型的效率 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 ASE对QD-SOA放大性能的影响 |
| 3.1 ASE谱的研究 |
| 3.1.1 信号光功率对ASE谱的影响 |
| 3.1.2 跃迁时间对ASE谱的影响 |
| 3.1.3 反射率对ASE谱的影响 |
| 3.2 QD-SOA放大性能的研究 |
| 3.2.1 增益和噪声系数 |
| 3.2.2 小信号增益谱 |
| 3.2.3 增益饱和效应 |
| 3.3 器件参数的影响 |
| 3.3.1 有源区长度的影响 |
| 3.3.2 信号光功率的影响 |
| 3.3.3 反射率的影响 |
| 3.4 脉冲序列通过QD-SOA的仿真结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于ASE-XGM的多波长转换器的研究 |
| 4.1 ASE-XGM原理和方案 |
| 4.1.1 ASE-XGM的原理 |
| 4.1.2 基于ASE-XGM的多波长转换方案 |
| 4.1.3 多波长转换器的应用 |
| 4.2 单脉冲下的仿真转换效果 |
| 4.2.1 不同调制方式的影响 |
| 4.2.2 不同波长的影响 |
| 4.2.3 不同脉冲波形的影响 |
| 4.3 工作参数对ASE-XGM效果的影响 |
| 4.3.1 注入电流的影响 |
| 4.3.2 脉冲功率的影响 |
| 4.3.3 脉冲宽度的影响 |
| 4.4 脉冲序列下的仿真转换结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 本文总结 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 在学期间取得的与学位论文相关的研究成果 |
（6）基于半导体光放大器的波长转换及集成芯片的基础研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 全光波长转换技术 |
| 1.3 光子集成回路 |
| 1.3.1 单片集成技术 |
| 1.3.2 混合集成技术 |
| 1.3.3 多项目晶圆流片 |
| 1.4 基于半导体光放大器的全光波长转换研究现状 |
| 1.4.1 采用分立元件实现基于半导体光放大器的全光波长转换 |
| 1.4.2 采用集成芯片实现基于半导体光放大器的全光波长转换 |
| 1.5 基于半导体光放大器全光波长转换的全光波长路由技术 |
| 1.6 本论文的主要研究内容和创新 |
| 1.7 本论文的章节安排 |
| 第二章 基于半导体光放大器全光波长转换的基本理论及仿真 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 半导体光放大器的理论基础 |
| 2.2.1 半导体光放大器的基本结构 |
| 2.2.2 半导体光放大器的基本方程 |
| 2.2.3 半导体光放大器的超快动态特性 |
| 2.3 基于半导体光放大器交叉增益调制效应的高速全光波长转换方案 |
| 2.3.1 蓝移滤波方案 |
| 2.3.2 级联半导体光放大器方案 |
| 2.3.3 延迟干涉仪方案 |
| 2.3.4 一种新型全光波长转换单片集成方案 |
| 2.4 基于半导体光放大器的全光波长转换数值仿真 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于半导体光放大器的全光波长转换器阵列芯片 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 芯片的基础特性分析 |
| 3.2.1 芯片的掩膜版图设计及实现 |
| 3.2.2 芯片的基本测试平台 |
| 3.2.3 芯片的基本性能测试 |
| 3.3 非归零码及归零码信号的全光单播转换实验验证 |
| 3.3.1 非归零码信号的全光单播转换实验 |
| 3.3.2 归零码信号的全光单播转换实验 |
| 3.4 非归零码及归零码信号的全光组播转换实验验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于半导体光放大器的全光波长路由器芯片 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 芯片的基础特性分析 |
| 4.3 非归零码信号的全光波长路由实验验证 |
| 4.3.1 非归零码信号 1×4 全光波长路由实验 |
| 4.3.2 非归零码信号 3×1 全光波长路由实验 |
| 4.3.3 实验结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于阵列波导光栅的多波长激光器芯片 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 芯片的基础特性分析 |
| 5.3 激光器的仿真特性研究 |
| 5.4 激光器的实验特性研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 含分布式布拉格反射激光器的全光波长路由器芯片 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 芯片的基础特性分析 |
| 6.2.1 单个半导体光放大器的实验特性研究 |
| 6.2.2 阵列波导光栅的实验特性研究 |
| 6.2.3 分布式布拉格反射激光器的实验特性研究 |
| 6.2.3.1 激光器的可调谐范围研究 |
| 6.2.3.2 激光器的调谐速率研究 |
| 6.2.3.3 激光器的稳定性研究 |
| 6.3 全光波长路由器的全光波长转换实验特性 |
| 6.3.1 不含分布式布拉格反射激光器的全光波长转换实验 |
| 6.3.2 含分布式布拉格反射激光器的全光波长转换实验 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 全文总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（7）基于SOA中非线性效应的全光码型转换研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究意义 |
| 1.2 半导体光放大器在光信号处理方面的应用 |
| 1.3 基于半导体光放大器的全光码型转换的研究现状 |
| 1.4 论文的主要研究内容 |
| 第二章 半导体光放大器的基本理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 半导体光放大器 |
| 2.2.1 半导体光放大器的结构和特点 |
| 2.2.2 半导体光放大器中非线性效应 |
| 2.2.3 半导体光放大器的基本理论方程 |
| 2.2.4 数值模拟结果分析 |
| 2.3 SOA中超快动态响应分析 |
| 2.3.1 理论分析 |
| 2.3.2 数值模拟结果及分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 码型调制与半导体光放大器中的非线性效应 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 码型调制 |
| 3.2.1 马赫-增德尔调制器 |
| 3.2.2 归零码和非归零码的产生 |
| 3.3 SOA中非线性效应 |
| 3.3.1 交叉增益调制和交叉相位调制 |
| 3.3.2 四波混频 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于SOA与OBPF级联结构的码型转换 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于SOA和OBPF级联结构的RZ到NRZ码型转换 |
| 4.2.1 理论分析与模型搭建 |
| 4.2.2 结论分析 |
| 4.3 基于SOA和OBPF级联结构的NRZ到RZ码型转换 |
| 4.3.1 理论分析与模型搭建 |
| 4.3.2 结论分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于MZI结构的码型转换 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于SOA-MZI结构的全光NRZ-OOK到RZ-BPSK的码型转换 |
| 5.2.1 SOA-MZI结构特点 |
| 5.2.2 NRZ-OOK到RZ-BPSK的码型转换 |
| 5.3 基于SOA和DI实现多通道NRZ到RZ转换 |
| 5.3.1 DI结构特点 |
| 5.3.2 多通道NRZ到RZ码型转换 |
| 5.4 本章小结 |
| 主要结论与展望 |
| 主要结论 |
| 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
（8）基于全光波长转换器的小型波分复用系统的设计与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本论文的主要研究内容 |
| 2 全光波长转换的设计方案 |
| 2.1 基于SOA的波长转换原理 |
| 2.2 基于SOA的全光波长转换系统的设计 |
| 2.3 全光波长转换系统的实验方案 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 驱动电路的原理设计 |
| 3.1 驱动电路的芯片选型 |
| 3.2 电源控制电路的原理设计 |
| 3.3 TEC控制电路的原理设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 波分复用系统的整体方案 |
| 4.1 波分复用系统的应用现状 |
| 4.2 基于全光波长转换器的波分复用系统的设计方案 |
| 4.3 基于全光波长转换器的波分复用系统的实验方案 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 实验结果与分析 |
| 5.1 SOA的基本参数及工作范围 |
| 5.2 全光波长转换系统的实验结果与分析 |
| 5.3 波分复用系统的实验结果与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间发表论文目录 |
| 附录2 驱动电路PCB版图 |
（9）新型激光扫频技术和频率啁啾调控技术研究及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 扫频激光技术简介 |
| 1.2 光纤扫频激光技术的应用 |
| 1.2.1 扫频激光在光频域反射仪上的应用 |
| 1.2.2 扫频激光在光频域成像上的应用 |
| 1.3 激光扫频技术的发展 |
| 1.4 新型扫频激光技术 |
| 1.4.1 基于腔内声光调谐滤波器的光纤扫频激光器 |
| 1.4.2 基于色散调谐的光纤扫频激光器 |
| 1.4.3 基于外调制和四波混频结合的光纤扫频激光器 |
| 1.5 本文的研究创新点和结构 |
| 第二章 激光频率啁啾调控及其光信号处理技术 |
| 2.1 激光调谐技术及应用 |
| 2.1.1 聚合物波导布拉格光栅制作的近红外可调谐激光器 |
| 2.1.2 集成可调谐CMOS激光器 |
| 2.2 扫频激光的技术需求 |
| 2.2.1 扫频宽度 |
| 2.2.2 扫频速度 |
| 2.2.3 扫频瞬时线宽 |
| 2.2.4 光功率 |
| 2.2.5 扫频波段 |
| 2.3 辅助激光频率啁啾调控的光信号处理技术 |
| 2.3.1 光放大 |
| 2.3.2 光波长转换 |
| 2.3.3 锁模激光 |
| 2.3.4 非线性效应 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于移频环路扩频的新型宽带扫频光源 |
| 3.1 单边带调制原理 |
| 3.2 移频环路和扫频扩频基本原理 |
| 3.2.1 Fujitsu单边带调制器 |
| 3.2.2 掺铒光纤放大器(EDFA) |
| 3.2.3 实验方案原理 |
| 3.3 扩频的新型宽带扫频光源实验装置 |
| 3.4 扩频的新型宽带扫频光源实验结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于参量光信号处理技术的频率啁啾放大及其在光传感中的应用 |
| 4.1 光参量过程 |
| 4.1.1 四波混频 |
| 4.1.2 参量放大 |
| 4.1.3 参量振荡 |
| 4.2 基于四波混频的频率啁啾放大 |
| 4.2.1 光纤布拉格光栅 |
| 4.2.2 频率啁啾放大原理 |
| 4.2.3 增强FBG传感器的灵敏度的原理 |
| 4.3 基于参量放大的高阶四波混频方案原理 |
| 4.4 基于参量放大的高阶四波混频实验装置 |
| 4.5 基于参量放大的高阶四波混频实验结果 |
| 4.5.1 应力测量 |
| 4.5.2 温度测量 |
| 4.5.3 应力和温度灵敏度的提高 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于扫频激光滤波的超连续谱产生 |
| 5.1 超连续谱产生原理和应用 |
| 5.1.1 超连续谱产生的原理 |
| 5.1.2 超连续谱的应用 |
| 5.2 扫频激光滤波产生超连续谱的原理和过程 |
| 5.3 实验结果和分析 |
| 5.3.1 滤波器宽度对SC谱的影响 |
| 5.3.2 中心波长对SC谱的影响 |
| 5.3.3 功率对SC谱的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结和后续工作 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 后续研究工作 |
| 参考文献 |
| 缩略语表 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
（10）基于V型耦合腔激光器和半导体光放大器的全光波长转换技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 本论文的创新点和章节安排 |
| 2 全光波长转换技术(AOWC) |
| 2.1 基于高非线性光纤的AOWC |
| 2.2 基于半导体光放大器的AOWC |
| 2.2.1 基于交叉增益调制效应 |
| 2.2.2 基于交叉相位调制效应 |
| 2.2.3 基于四波混频效应 |
| 2.2.4 基于交叉偏振调制效应 |
| 2.2.5 提高半导体光放大器增益恢复速率的方案 |
| 2.3 基于电吸收调制器的AOWC |
| 2.4 基于半导体激光器的AOWC |
| 2.5 各种类型波长转换技术的比较 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 量子阱能带结构及增益谱的计算 |
| 3.1 材料的选取 |
| 3.2 应变的计算 |
| 3.3 带边不连续性的计算 |
| 3.4 能级和波函数的求解 |
| 3.4.1 有限差分法 |
| 3.4.2 平面波展开法 |
| 3.4.3 两种方法的比较 |
| 3.4.4 能带结构计算结果 |
| 3.5 偏振相关跃迁矩阵元的计算 |
| 3.6 准费米能级的计算 |
| 3.6.1 导带准费米能级的计算 |
| 3.6.2 价带准费米能级的计算 |
| 3.7 偏振相关增益谱的计算 |
| 3.8 偏振无关1310nmSOA的量子阱层设计 |
| 3.9 本章小结 |
| 4 基于SOA的全光波长转换技术 |
| 4.1 SOA简介 |
| 4.1.1 SOA的基本原理 |
| 4.1.2 SOA的基本特性 |
| 4.2 SOA数值模型的建立 |
| 4.2.1 SOA的基本理论方程 |
| 4.2.2 SOA的稳态模型 |
| 4.2.3 SOA的动态模型 |
| 4.3 基于SOA的全光波长转换仿真结果 |
| 4.3.1 单脉冲信号光注入情况 |
| 4.3.2 NRZ码信号光注入情况 |
| 4.4 基于SOA的全光波长转换优化方案 |
| 4.4.1 SOA级联滤波器 |
| 4.4.2 双SOA级联 |
| 4.5 SOA芯片的测试 |
| 4.5.1 SOA测试平台描述 |
| 4.5.2 SOA测试结果 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 基于V型耦合腔激光器的全光波长转换技术 |
| 5.1 V型耦合腔激光器的基本原理 |
| 5.1.1 V型耦合腔激光器的基本结构 |
| 5.1.2 V型耦合腔激光器的调谐原理 |
| 5.2 V型耦合腔激光器时域行波模型的建立 |
| 5.3 基于V型耦合腔激光器的全光波长转换技术 |
| 5.3.1 基于V型耦合腔激光器的全光波长转换器基本原理 |
| 5.3.2 基于V型耦合腔激光器的全光波长转换器仿真结果 |
| 5.3.3 基于V型耦合腔激光器的全光波长转换器实验结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
四、2.5 GHz Multi-Channels Tunable Wavelength Converter Based on Cross Gain Modulation in Semiconductor Optical Amplifier（论文参考文献）
- [1]基于SOA的快速可调谐全光波长转换技术研究与实现[D]. 高文杰. 北京邮电大学, 2021(01)
- [2]非线性效应在全光波长转换技术应用中的研究[D]. 颜正凯. 山东师范大学, 2021(12)
- [3]基于SOA级联滤波器的全光信号处理研究[D]. 黄祝阳. 华中科技大学, 2020
- [4]高速光纤通信系统中全光信号处理技术的研究[D]. 孙剑. 北京交通大学, 2019(01)
- [5]QD-SOA中ASE特性与应用研究[D]. 陈捷. 电子科技大学, 2019(01)
- [6]基于半导体光放大器的波长转换及集成芯片的基础研究[D]. 郑秀. 电子科技大学, 2017(06)
- [7]基于SOA中非线性效应的全光码型转换研究[D]. 王丹. 江南大学, 2016(02)
- [8]基于全光波长转换器的小型波分复用系统的设计与研究[D]. 李雪宁. 华中科技大学, 2016(01)
- [9]新型激光扫频技术和频率啁啾调控技术研究及应用[D]. 李露. 上海交通大学, 2016(03)
- [10]基于V型耦合腔激光器和半导体光放大器的全光波长转换技术研究[D]. 朱瑜. 浙江大学, 2016(03)