全光超短脉冲序列的频率倍乘技术

发布时间：2017-10-20 13:22

  本文关键词：全光超短脉冲序列的频率倍乘技术

  更多相关文章： 脉冲序列频率倍乘 滤波 微环谐振腔 自由光谱范围 耦合系数

【摘要】：超短脉冲技术被普遍应用于物理学,化学,生物学,光电子学以及激光光谱学等学科,使得这些学科对微观世界的研究和对新的超快过程的展现有了新的进展。超短脉冲技术为研究学者提供了全新的实验手段与极端的物理条件,对自然科学规律和人类社会规律的分析与研究,总结与进步产生积极而有意义的影响。基于锁模结构方法和直接调制方法实现的光脉冲频率倍乘技术,仅得到较低频率的脉冲序列。但是,在如今高速度发展的现代通信网络时代,人们对信息量和速度有了更高的要求,为了生成频率较高的脉冲序列,超短脉冲频率倍乘技术孕育而生,并得到快速发展。本文基于时域分析法和频谱滤波技术来实现超短脉冲序列的频率倍乘。首先,对脉冲序列频率倍乘技术的发展历史及其国内外对脉冲序列频率倍乘的研究现状进行了总结。对时域分析法进行重点分析,详细讨论了输出脉冲序列与光学滤波器周期和输入脉冲序列周期之间的关系,为下文中深入研究超短脉冲序列的频率倍乘提供坚实的理论依据。其次,利用传输矩阵法研究单级马赫-曾德尔干涉仪的输出光谱,详细分析了组成单级单级马赫-曾德尔干涉仪的耦合器的耦合比、臂长差、有效折射率等参数,对马赫-曾德尔干涉仪的输出光谱的影响。在此基础上,利用马赫-曾德尔干涉仪实现超短脉冲序列的频率倍乘。最后,运用传输矩阵法系统地分析串联耦合微环谐振腔的输出端透射光谱,对比分析了单环谐振腔与串联耦合双环谐振腔的输出透射谱特性。讨论了微环半径、微环谐振腔的耦合系数、微环个数对串联耦合微环谐振腔的透射光谱的影响。然后,利用不同参数下的串联耦合微环谐振腔实现超短脉冲序列的频率倍乘,并比较超短脉冲序列频率倍乘效果。简单比较马赫-曾德尔干涉仪和微环谐振腔两种光学滤波器实现超短脉冲序列频率倍乘的优劣。
【关键词】：脉冲序列频率倍乘 滤波 微环谐振腔 自由光谱范围 耦合系数
【学位授予单位】：北方工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN786.1
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 课题背景及选题意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-11
• 1.3 课题研究内容11-12
• 1.4 课题研究内容12-14
• 第二章 超短脉冲序列频率倍乘技术原理14-18
• 2.1 时域分析法14-17
• 2.2 本章总结17-18
• 第三章 基于马赫-曾德尔干涉仪的超短脉冲序列频率倍乘的研究18-30
• 3.1 单级马赫-曾德尔干涉仪的构成与输出特性18-27
• 3.1.1 传输矩阵法19-21
• 3.1.2 输出特性仿真分析21-27
• 3.2 基于单级马赫-曾德尔干涉仪实现PRRM27-29
• 3.3 本章总结29-30
• 第四章 微环谐振腔的特性分析30-46
• 4.1 单环谐振腔传输模型的结构及特性分析30-35
• 4.1.1 单环谐振腔的传输结构及传递函数30-32
• 4.1.2 单环谐振腔传输模型的特性分析32-35
• 4.2 串联耦合微环谐振腔传输模型的结构及特性分析35-38
• 4.2.1 串联耦合微环谐振腔传输模型的结构及传递函数35-38
• 4.3 双环谐振腔传输模型的结构及特性分析38-44
• 4.3.1 双环谐振腔传输模型的传递函数38-40
• 4.3.2 双环谐振腔传输模型的特性分析40-44
• 4.4 本章总结44-46
• 第五章 基于微环谐振腔的脉冲序列频率倍乘技术分析46-51
• 5.1 单环谐振器与双环谐振器的PRRM效果对比46-49
• 5.2 优化参数对输出脉冲序列包络的整形49-50
• 5.3 本章总结50-51
• 第六章 总结与展望51-53
• 参考文献53-57
• 在学期间的研究成果57-58
• 致谢58

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