基于反向偏置PIN硅波导参量放大器的研究
发布时间：2021-12-10 23:56
光放大器可以对光信号进行放大,是光纤通信系统中不可或缺的器件。光放大器主要分为半导体光放大器、掺杂型光纤放大器和非线性光放大器。其中非线性光参量放大器具有高增益、低噪声的优点,得到了人们的广泛关注。本文在硅波导光参量放大器的基础上,设计了一种基于反向偏置PIN硅波导的光参量放大器,通过反向PIN结,减小自由载流子寿命,提高光参量放大器的特性。具体工作如下:提出了一种基于反向偏置PIN硅波导的光参量放大器,建立了其完善的理论模型,为研究基于反向偏置PIN硅波导的光参量放大器的性能奠定了理论基础。利用COMSOL软件仿真得到硅波导的有效折射率,进而计算出波导的色散系数等参数。基于建立的理论模型,利用MATLAB编写基于反向偏置PIN硅波导的光参量放大器的程序,理论研究了载流子寿命、泵浦光、波导长度等参数对光参量放大器特性的影响。研究结果表明:当对PIN硅波导施加反向偏压使载流子寿命降低时,放大器的增益以及噪声性能都能得到改善;波导长度在较短范围内时,随着波导长度的增加,放大器的增益可以提高,噪声指数能够降低,但波导长度不能过大,否则不利于光子集成,也不利于增益谱的平坦性。通过合理设计尺寸和...
【文章来源】：南京邮电大学江苏省
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
FOPA实验结构图
图 1.2 双泵浦 FOPA 实验结构图hi Tong 等人提出基于相位敏感型放大器（PSA），相位不敏感型放参量放大的非简并级联相敏 FOPA[46]，实验结构如图 1.3 所示。在准单模光纤（SMF），利用该装置，泵浦光和信号光的相位关系可可以实现指数增益和多通道放大，增益为 11dB，噪声指数为 0.B。图 1.3 FOPA 实验结构图
图 1.2 双泵浦 FOPA 实验结构图09 年，Zhi Tong 等人提出基于相位敏感型放大器（PSA），相位不敏感型放大器（PINLF 进行参量放大的非简并级联相敏 FOPA[46]，实验结构如图 1.3 所示。在两个 H入一个标准单模光纤（SMF），利用该装置，泵浦光和信号光的相位关系可以保持，同时还可以实现指数增益和多通道放大，增益为 11dB，噪声指数为 0.8dB，比限低 2 dB。
【参考文献】：
期刊论文
[1]光纤喇曼放大器偏振相关增益研究进展[J]. 王丹燕,姜海明,谢康. 光学技术. 2014(05)
[2]Characteristics of gain and pump-to-signal RIN transfer in a dual-pump SOPA with Raman effect[J]. 曾小芳,余重秀,邓云逸,桑新柱,苑金辉,饶岚. Optoelectronics Letters. 2013(01)
[3]WDM系统传输容量的仿真研究[J]. 王喆,郭健健. 光通信技术. 2010(08)
[4]色散管理波分复用系统中的简并四波混频噪声[J]. 杜建新. 光学学报. 2009(09)
[5]基于新型分光技术的简并四波混频实验研究[J]. 王维波,陈德应,夏元钦,樊荣伟. 哈尔滨工业大学学报. 2007(09)
[6]单频大功率光纤放大器中抑制受激布里渊散射的理论分析[J]. 王春灿,张帆,陆玉春,耿蕊,童治,宁提纲,简水生. 中国激光. 2006(12)
[7]用于喇曼放大的SOI脊形波导中自由载流子寿命的解析表达[J]. 陈铭义,毛陆虹,郝先人,张世林,郭维廉. 半导体学报. 2006(07)
[8]光纤光参量放大器及其应用[J]. 吕洪君,胡睿,李子尧. 光电子技术与信息. 2004(04)
[9]S波段分布式光纤拉曼放大器的实验研究[J]. 张在宣,王剑锋,李晨霞,刘涛,王利,耿丹,金永兴,刘红林,Insoo S.KIM,吴孝彪,方达伟,金尚忠,庄松林. 光电子·激光. 2004(05)
[10]Analysis of XGM-Based Wavelength-Conversion in SOAs Using Assist Light[J]. Kenichiro Tsuji,Noriaki Onodera,Masatoshi Saruwatari. 光学学报. 2003(S1)
硕士论文
[1]半导体光放大器在光纤通信中的应用研究[D]. 吴建伟.西南师范大学 2004
本文编号：3533628
【文章来源】：南京邮电大学江苏省
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
FOPA实验结构图
图 1.2 双泵浦 FOPA 实验结构图hi Tong 等人提出基于相位敏感型放大器（PSA），相位不敏感型放参量放大的非简并级联相敏 FOPA[46]，实验结构如图 1.3 所示。在准单模光纤（SMF），利用该装置，泵浦光和信号光的相位关系可可以实现指数增益和多通道放大，增益为 11dB，噪声指数为 0.B。图 1.3 FOPA 实验结构图
图 1.2 双泵浦 FOPA 实验结构图09 年，Zhi Tong 等人提出基于相位敏感型放大器（PSA），相位不敏感型放大器（PINLF 进行参量放大的非简并级联相敏 FOPA[46]，实验结构如图 1.3 所示。在两个 H入一个标准单模光纤（SMF），利用该装置，泵浦光和信号光的相位关系可以保持，同时还可以实现指数增益和多通道放大，增益为 11dB，噪声指数为 0.8dB，比限低 2 dB。
【参考文献】：
期刊论文
[1]光纤喇曼放大器偏振相关增益研究进展[J]. 王丹燕,姜海明,谢康. 光学技术. 2014(05)
[2]Characteristics of gain and pump-to-signal RIN transfer in a dual-pump SOPA with Raman effect[J]. 曾小芳,余重秀,邓云逸,桑新柱,苑金辉,饶岚. Optoelectronics Letters. 2013(01)
[3]WDM系统传输容量的仿真研究[J]. 王喆,郭健健. 光通信技术. 2010(08)
[4]色散管理波分复用系统中的简并四波混频噪声[J]. 杜建新. 光学学报. 2009(09)
[5]基于新型分光技术的简并四波混频实验研究[J]. 王维波,陈德应,夏元钦,樊荣伟. 哈尔滨工业大学学报. 2007(09)
[6]单频大功率光纤放大器中抑制受激布里渊散射的理论分析[J]. 王春灿,张帆,陆玉春,耿蕊,童治,宁提纲,简水生. 中国激光. 2006(12)
[7]用于喇曼放大的SOI脊形波导中自由载流子寿命的解析表达[J]. 陈铭义,毛陆虹,郝先人,张世林,郭维廉. 半导体学报. 2006(07)
[8]光纤光参量放大器及其应用[J]. 吕洪君,胡睿,李子尧. 光电子技术与信息. 2004(04)
[9]S波段分布式光纤拉曼放大器的实验研究[J]. 张在宣,王剑锋,李晨霞,刘涛,王利,耿丹,金永兴,刘红林,Insoo S.KIM,吴孝彪,方达伟,金尚忠,庄松林. 光电子·激光. 2004(05)
[10]Analysis of XGM-Based Wavelength-Conversion in SOAs Using Assist Light[J]. Kenichiro Tsuji,Noriaki Onodera,Masatoshi Saruwatari. 光学学报. 2003(S1)
硕士论文
[1]半导体光放大器在光纤通信中的应用研究[D]. 吴建伟.西南师范大学 2004
本文编号：3533628
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