基于可调谐铌酸锂波导光栅光任意波形产生（OAWG）的研究
发布时间：2021-02-08 16:03
光任意波形产生（OAWG）是在光域中得到用户所定义的光任意波形,克服了电子瓶颈对速度的限制。能够在光学领域生成任意形状的光脉冲可用于许多应用,如可用于超宽带通信、并行信号处理、模式识别和遥感。近几年,真正意义上的光任意波形的产生,即光脉冲形状可动态可调的波形产生装置引起很多学者的重视。本文利用铌酸锂的电光效应结合传输矩阵法设计了一种简单的波形产生装置--基于铌酸锂长周期波导光栅的二阶微分器。根据铌酸锂的电光效应结合傅里叶合成的频谱整形原理,提出了两种基于铌酸锂可调谐波导光栅阵列的光任意波形产生装置。本文的主要工作如下:（1）介绍了可调谐波导光栅和光任意波形产生技术的研究现状。并详细的介绍了铌酸锂的电光特性、铌酸锂波导光栅的两种分析方法和基于傅里叶合成的频谱整形原理。（2）设计了基于长周期波导光栅的二阶微分器。利用光栅的传输矩阵法结合MATLAB仿真软件验证了基于长周期波导光栅的二阶微分器的可行性,并分析了各参数对该结构的影响。（3）提出了基于双阵列可调谐变迹布拉格波导光栅的光任意波形产生装置。由于铌酸锂晶体的电光效应,两个光栅阵列中每个光栅的谐振波长可通过光栅上的电压来调谐,使之与输入...
【文章来源】：天津理工大学天津市
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
三角波形发生器的原理图
傅里叶合成的频谱整形原理是对多条谱线组成的一组谱线进行幅，这样会导致输出的波形占空比较低[41]。近年来，人们开始利用阵列波、FBG 和衍射光栅等无源器件，将输入光源的每条谱线分离，然后利对分离后的每条谱线进行调制，以实现用户指定形状的光脉冲。列波导光栅 年，N. K. Fontaine 等人提出了基于回环结构阵列波导光栅的光任意波其中，阵列波导光栅是有 64 个通道的硅集成芯片。由于硅的电导率随大。利用 SOI 的此特性，控制阵列波导光栅每个支路上的马赫增德尔调热器和每个通道上的电阻加热器实现对每条谱线幅度和相位的控制，产冲和多脉冲等波形。年，D. J. Geisler等人提出了基于同向正交IQ调制器的光任意波形产生结所示。其工作原理为：第一个阵列波导光栅用于分离光学频率梳的每条信号处理的知识，计算出加到 IQ 调制器中 I 路和 Q 路上的电信号，来进行独立的控制，得到目标谱片；第二个阵列波导光栅将已被调制的相用为连续的光谱。在时域上得到了高保真度的目标光脉冲。
图 1-3 基于激光器注入锁定原理的整形结构[45]年，M.Akbulut 等人提出了基于激光器注入锁定原理的光任意波形产生结-3 所示。两个 AWG 可实现对输入光源谱线的分离和复用，分离后的每条制器中（垂直腔面激光器），实现对其幅度和相位的控制。得到了重复z，带宽为 37.5GHz 的光波形。与 2015 年 Yang Jiang 等人提出的基于时域形产生结构不同的是，该结构是通过用直流电流对垂直腔面激光器进行调梳线锁定在带宽内。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于周期压力写入的长周期光纤光栅的一阶光学微分器[J]. 石胜辉,赵明富,罗彬彬,陈立功,周晓军. 光电子·激光. 2017(02)
[2]多参量可调谐的Bragg波导光栅滤波器设计（英文）[J]. 张爱玲,李玉祥. 光子学报. 2014(08)
[3]基于长周期波导光栅的宽范围电光调谐滤波器[J]. 郭小伟,张晓霞,李和平,刘永,刘永智. 科学通报. 2009(21)
[4]铌酸锂电光长周期波导光栅[J]. 郑建成,金伟,刘晴. 电子科技大学学报. 2009(05)
[5]聚合物阵列波导光栅的大范围电-光波长调谐滤波器[J]. 万旭,彭保进,金洪震. 光子学报. 2006(05)
[6]快速可调谐电光聚合物波导光栅[J]. 王义平,陈建平,李新碗,周俊鹤,沈浩,施长海,张晓红,洪建勋,叶爱伦. 物理学报. 2005(10)
[7]极化聚合物电光材料研究进展[J]. 罗敬东,詹才茂,秦金贵. 高分子通报. 2000(01)
[8]铌酸锂晶体的热膨胀[J]. 张洪喜,贾晓琳,强亮生,徐崇泉,徐玉恒. 压电与声光. 1991(06)
硕士论文
[1]基于FBG的全光任意波形发生器的设计及其实验研究[D]. 杨孟超.天津理工大学 2014
[2]长周期光纤光栅微分器研究[D]. 尹聪.电子科技大学 2013
[3]电光调谐的铌酸锂长周期波导光栅[D]. 李俊慧.电子科技大学 2012
[4]基于Ti扩散LiNbO3晶体光波导的长周期光栅[D]. 贾启珅.天津大学 2009
本文编号：3024179
【文章来源】：天津理工大学天津市
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
三角波形发生器的原理图
傅里叶合成的频谱整形原理是对多条谱线组成的一组谱线进行幅，这样会导致输出的波形占空比较低[41]。近年来，人们开始利用阵列波、FBG 和衍射光栅等无源器件，将输入光源的每条谱线分离，然后利对分离后的每条谱线进行调制，以实现用户指定形状的光脉冲。列波导光栅 年，N. K. Fontaine 等人提出了基于回环结构阵列波导光栅的光任意波其中，阵列波导光栅是有 64 个通道的硅集成芯片。由于硅的电导率随大。利用 SOI 的此特性，控制阵列波导光栅每个支路上的马赫增德尔调热器和每个通道上的电阻加热器实现对每条谱线幅度和相位的控制，产冲和多脉冲等波形。年，D. J. Geisler等人提出了基于同向正交IQ调制器的光任意波形产生结所示。其工作原理为：第一个阵列波导光栅用于分离光学频率梳的每条信号处理的知识，计算出加到 IQ 调制器中 I 路和 Q 路上的电信号，来进行独立的控制，得到目标谱片；第二个阵列波导光栅将已被调制的相用为连续的光谱。在时域上得到了高保真度的目标光脉冲。
图 1-3 基于激光器注入锁定原理的整形结构[45]年，M.Akbulut 等人提出了基于激光器注入锁定原理的光任意波形产生结-3 所示。两个 AWG 可实现对输入光源谱线的分离和复用，分离后的每条制器中（垂直腔面激光器），实现对其幅度和相位的控制。得到了重复z，带宽为 37.5GHz 的光波形。与 2015 年 Yang Jiang 等人提出的基于时域形产生结构不同的是，该结构是通过用直流电流对垂直腔面激光器进行调梳线锁定在带宽内。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于周期压力写入的长周期光纤光栅的一阶光学微分器[J]. 石胜辉,赵明富,罗彬彬,陈立功,周晓军. 光电子·激光. 2017(02)
[2]多参量可调谐的Bragg波导光栅滤波器设计（英文）[J]. 张爱玲,李玉祥. 光子学报. 2014(08)
[3]基于长周期波导光栅的宽范围电光调谐滤波器[J]. 郭小伟,张晓霞,李和平,刘永,刘永智. 科学通报. 2009(21)
[4]铌酸锂电光长周期波导光栅[J]. 郑建成,金伟,刘晴. 电子科技大学学报. 2009(05)
[5]聚合物阵列波导光栅的大范围电-光波长调谐滤波器[J]. 万旭,彭保进,金洪震. 光子学报. 2006(05)
[6]快速可调谐电光聚合物波导光栅[J]. 王义平,陈建平,李新碗,周俊鹤,沈浩,施长海,张晓红,洪建勋,叶爱伦. 物理学报. 2005(10)
[7]极化聚合物电光材料研究进展[J]. 罗敬东,詹才茂,秦金贵. 高分子通报. 2000(01)
[8]铌酸锂晶体的热膨胀[J]. 张洪喜,贾晓琳,强亮生,徐崇泉,徐玉恒. 压电与声光. 1991(06)
硕士论文
[1]基于FBG的全光任意波形发生器的设计及其实验研究[D]. 杨孟超.天津理工大学 2014
[2]长周期光纤光栅微分器研究[D]. 尹聪.电子科技大学 2013
[3]电光调谐的铌酸锂长周期波导光栅[D]. 李俊慧.电子科技大学 2012
[4]基于Ti扩散LiNbO3晶体光波导的长周期光栅[D]. 贾启珅.天津大学 2009
本文编号：3024179
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