基于FBG的任意波形产生器及其梳状光源的研究

发布时间：2020-05-13 07:32

【摘要】：近年来,由于超短光脉冲技术的进步及光无源器件的发展,任意波形光脉冲产生技术受到人们的普遍关注。任意波形产生技术是指通过改变光脉冲的可调谐参量,来改变输入脉冲的波形和重复频率,从而得到目的波形。在许多领域有着潜在的应用前景,如高分辨率相干控制光谱学,T比特每秒的高速光通信系统,光雷达系统,任意微波信号产生等。目前,真正意义上的任意光脉冲产生,即高分辨率动态可调的脉冲整形装置,成为人们研究的热点。本文主要工作包括以下内容:1、对梳状相干光源进行实验研究。利用高非线性光纤中的自相位调制效应,对拍频信号进行压缩,得到了频率间隔稳定的,可调谐的梳状相干光。为任意波形产生系统提供了良好的光源。光纤的非线性系数是影响光梳生成的重要因素。研究了利用自相位调制作用测量光纤非线性系数的方法,阐明了测量的原理。利用产生光梳的结构,测量了光纤的非线性系数。对于高非线性光纤,色散很小,可以忽略。但是对于色散较大的单模光纤,把色散考虑在内,修正了计算方法,得到了更准确的非线性系数。2、设计了基于单阵列光纤布拉格光栅的任意波形光脉冲产生装置。以压缩拍频信号得到的光梳作为输入。光纤布拉格光栅阵列由多个光纤布拉格光栅、偏振控制器和光纤拉伸器间隔排列而成。布拉格光栅用来选择光梳中对应的频谱成分,谱线幅度控制由偏振控制器和偏振片来实现,不同的谱线经过偏振控制器后,其偏振态会各不相同,再经过偏振片,其强度会发生不同程度的改变。相位控制由光纤拉伸器来实现。并通过实验结合仿真验证了这种结构的可行性。通过动态的控制谱线的幅度和相位,得到了类似正弦波和高斯波的脉冲。3、设计了基于布拉格光栅和3×3耦合器的任意波形产生结构。输入脉冲进入3×3耦合器,在耦合器的另一端,每个端口串接布拉格光栅、光衰减器和光纤拉伸器。光衰减器调节谱线的幅度,光纤拉伸器调节谱线的相位。分别以飞秒脉冲激光器和拍频得到的光梳作为输入,实验观察了调节光衰减器的输出频谱。对于不同宽度的谱线,讨论了时域波形的变化。
【图文】：

脉冲整形,整形系统,光栅

f脉冲整形装置

反射型,逐行,频谱,目标波

Z. Jiang, D.E. Leaird, and A.M. Weiner 采用图 1-2 所示的结构，信号经过光栅后，，在频域上分离开来。然后用液晶空间光调制器操作，即控制每条谱线的幅度和相位。输入信号为锁模频率梳，通过控制不同频率的两根谱线的幅度和间隔来得到；而其他不同根谱线的相位关系实现，实验结果表明，目标波形与理论结果相
【学位授予单位】：天津理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN782;TN253

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