FWM时间透镜成像系统的特性分析及其在色散补偿中的应用研究
发布时间：2020-12-26 06:55
时间透镜成像系统主要由输入色散、时间透镜和输出色散三部分组成,通过控制这三个部分的参数可以使系统实现不同的功能,即时域成像和傅里叶变换。而时间透镜作为时间透镜成像系统的一部分,结构简单且具有良好的调制特性,因此被广泛地应用于光通信、光信号处理等领域。本文的重点为公式推导。首先,以FWM时间透镜成像系统为基础,研究了高阶色散、非线性效应和泵浦脉冲这三个因素对时间透镜成像系统性能的影响,并通过Matlab程序仿真验证了相关理论;其次,从时间透镜的基本原理入手,利用4f时间透镜系统对光纤通信系统进行色散补偿,并通过数值仿真进行了分析和研究。本文的主要研究内容如下:1.建立了时间透镜成像系统的模型,并推导了基本原理,得到时域成像及傅里叶变换的实现条件,然后通过Matlab程序仿真验证了超短脉冲的放大和压缩、时间反演和傅里叶变换等相关过程。2.介绍了时间透镜的四种实现方式,详细分析了FWM的过程,建立了FWM时间透镜成像系统的模型并推导对应的成像条件。3.根据理论推导得出高阶色散、非线性效应和泵浦脉冲这三个因素会对时间透镜成像系统的性能产生影响,并通过Matlab程序仿真验证了相关理论。4.搭建...
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
超短脉冲的压缩时间/ps度幅时间/ps度幅
0 20 40 60 80 100 1200.511.52propagation length L/mme图 2-12 四波混频能量转移过程能量，sJ 代表输入信号光能量，iJ L 代表间透镜成像系统的基本原理透镜成像系统原理图如图 2-13 所示，其中，脉冲输入端光纤和信号输出端光纤的二阶色纤、泵浦脉冲输入端色散光纤和信号输出端2 2 , L1 1 , Lt t
浙江工业大学硕士学位论文将式（3-7）带入式（3-8）可得: 4 2 32! 3!out in （3-9）观察式（3-9）可得，时间延迟与高阶色散密切相关。一般情况下，三阶色散远远大于他高阶色散的总和，即三阶色散是影响成像系统的主要因素。现在使用基于 FWM 时间镜成像系统进行 Matlab 程序仿真，由于输入色散和输出色散是对称的[31]，这里只考虑输光纤的三阶色散[26-29]，因此系统的各部分参数为：输入信号为脉宽 0.2ps，脉宽间隔 2ps脉冲序列 11011，放大倍数为 M 20，输入光纤的长度为 1km，二阶色散系数为 20ps2/km，入光纤的三阶色散为 0.05ps3，输出光纤的三阶色散为 0。由上述参数确定相应的输出光参数和泵浦脉冲参数，输入信号和输出信号如图 3-1 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]时间透镜成像在流密码技术中的应用与研究[J]. 郭淑琴,徐大财,刘儒林,蒋佩兰. 浙江工业大学学报. 2017(02)
[2]时间透镜成像系统的数值分析[J]. 郭淑琴,俞梦杰. 浙江工业大学学报. 2015(01)
[3]飞秒激光脉冲整形技术及其应用[J]. 姚云华,卢晨晖,徐淑武,丁晶新,贾天卿,张诗按,孙真荣. 物理学报. 2014(18)
[4]增大基于电光相位调制的时间透镜孔径的参数调制法[J]. 常硕,娄淑琴,李博,韩柏琳. 光学学报. 2014(09)
[5]色散管理WDM系统中简并FWM噪声的研究[J]. 杨辉,杜建新,张鑫. 通信技术. 2013(06)
[6]两种基于交叉相位调制的光脉冲压缩方案[J]. 李博,娄淑琴,谭中伟,苏伟. 物理学报. 2012(19)
[7]基于时间透镜原理实现微波信号时间反演[J]. 丁帅,王秉中,葛广顶,王多,赵德双. 物理学报. 2012(06)
[8]利用电光相位调制和交叉相位调制制作时间透镜的实验及仿真分析[J]. 李博,谭中伟,张晓兴. 物理学报. 2011(08)
[9]一种基于时间透镜的10Gb/s无色散补偿高速光纤通信系统[J]. 何舟,梅君瑶,王传彪,梁晓军,叶斐,李蔚,黄德修. 中国激光. 2011(01)
[10]时间透镜的发展与应用[J]. 常彦玲,谭中伟. 电信快报. 2008(09)
博士论文
[1]基于时域透镜的高速非线性光纤通信链路的优化研究[D]. 邵群峰.兰州大学 2011
[2]光波的时空二元性在高速光纤传输系统中的应用研究[D]. 李源.华中科技大学 2010
硕士论文
[1]时间透镜成像系统的特性分析及其在流密码中的应用研究[D]. 徐大财.浙江工业大学 2017
[2]基于傅里叶变换的时间透镜成像系统的应用研究[D]. 刘儒林.浙江工业大学 2017
[3]基于四波混频效应的光信噪比监测[D]. 杨娟娟.苏州大学 2014
[4]基于高非线性光纤中四波混频效应的全光逻辑门研究[D]. 李芳.浙江工业大学 2013
[5]基于时间透镜成像技术的研究和应用[D]. 常彦玲.北京交通大学 2009
本文编号：2939245
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
超短脉冲的压缩时间/ps度幅时间/ps度幅
0 20 40 60 80 100 1200.511.52propagation length L/mme图 2-12 四波混频能量转移过程能量，sJ 代表输入信号光能量，iJ L 代表间透镜成像系统的基本原理透镜成像系统原理图如图 2-13 所示，其中，脉冲输入端光纤和信号输出端光纤的二阶色纤、泵浦脉冲输入端色散光纤和信号输出端2 2 , L1 1 , Lt t
浙江工业大学硕士学位论文将式（3-7）带入式（3-8）可得: 4 2 32! 3!out in （3-9）观察式（3-9）可得，时间延迟与高阶色散密切相关。一般情况下，三阶色散远远大于他高阶色散的总和，即三阶色散是影响成像系统的主要因素。现在使用基于 FWM 时间镜成像系统进行 Matlab 程序仿真，由于输入色散和输出色散是对称的[31]，这里只考虑输光纤的三阶色散[26-29]，因此系统的各部分参数为：输入信号为脉宽 0.2ps，脉宽间隔 2ps脉冲序列 11011，放大倍数为 M 20，输入光纤的长度为 1km，二阶色散系数为 20ps2/km，入光纤的三阶色散为 0.05ps3，输出光纤的三阶色散为 0。由上述参数确定相应的输出光参数和泵浦脉冲参数，输入信号和输出信号如图 3-1 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]时间透镜成像在流密码技术中的应用与研究[J]. 郭淑琴,徐大财,刘儒林,蒋佩兰. 浙江工业大学学报. 2017(02)
[2]时间透镜成像系统的数值分析[J]. 郭淑琴,俞梦杰. 浙江工业大学学报. 2015(01)
[3]飞秒激光脉冲整形技术及其应用[J]. 姚云华,卢晨晖,徐淑武,丁晶新,贾天卿,张诗按,孙真荣. 物理学报. 2014(18)
[4]增大基于电光相位调制的时间透镜孔径的参数调制法[J]. 常硕,娄淑琴,李博,韩柏琳. 光学学报. 2014(09)
[5]色散管理WDM系统中简并FWM噪声的研究[J]. 杨辉,杜建新,张鑫. 通信技术. 2013(06)
[6]两种基于交叉相位调制的光脉冲压缩方案[J]. 李博,娄淑琴,谭中伟,苏伟. 物理学报. 2012(19)
[7]基于时间透镜原理实现微波信号时间反演[J]. 丁帅,王秉中,葛广顶,王多,赵德双. 物理学报. 2012(06)
[8]利用电光相位调制和交叉相位调制制作时间透镜的实验及仿真分析[J]. 李博,谭中伟,张晓兴. 物理学报. 2011(08)
[9]一种基于时间透镜的10Gb/s无色散补偿高速光纤通信系统[J]. 何舟,梅君瑶,王传彪,梁晓军,叶斐,李蔚,黄德修. 中国激光. 2011(01)
[10]时间透镜的发展与应用[J]. 常彦玲,谭中伟. 电信快报. 2008(09)
博士论文
[1]基于时域透镜的高速非线性光纤通信链路的优化研究[D]. 邵群峰.兰州大学 2011
[2]光波的时空二元性在高速光纤传输系统中的应用研究[D]. 李源.华中科技大学 2010
硕士论文
[1]时间透镜成像系统的特性分析及其在流密码中的应用研究[D]. 徐大财.浙江工业大学 2017
[2]基于傅里叶变换的时间透镜成像系统的应用研究[D]. 刘儒林.浙江工业大学 2017
[3]基于四波混频效应的光信噪比监测[D]. 杨娟娟.苏州大学 2014
[4]基于高非线性光纤中四波混频效应的全光逻辑门研究[D]. 李芳.浙江工业大学 2013
[5]基于时间透镜成像技术的研究和应用[D]. 常彦玲.北京交通大学 2009
本文编号：2939245
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