基于DFB激光器阵列的快速可调谐激光器的设计与实现

发布时间：2023-02-21 14:03

　　5G网络的构建和全球数据中心数量的快速增长要求光通信网络能够承载更大的数据流量。与传统的信息传输方式相比,光交换技术不需要任何的光电交换,能提供更高的宽带和更低的延时,且大大降低了成本。作为光交换网络中的关键器件,可调谐激光器的波长切换速度很大程度上决定了光交换网络的性能。此外,快速可调谐激光器在激光雷达探测、传感等领域也能发挥重要作用。然而目前市场上缺少理想的快速可调谐激光器光源,因此,有必要研究快速可调谐激光器的实现方法。本论文在串并联分布反馈(DFB)激光器阵列芯片的基础上搭建了可实现波长快速切换的控制系统,该阵列芯片采用重构等效啁啾(REC)技术研制而成。论文首先介绍了可调谐激光器的种类和各自的工作原理,并且通过调研市场产品总结了可调谐激光器的发展现状。接着介绍了REC技术的原理、DFB激光器阵列的波长切换方式以及波长切换过程中系统的稳定控制方法。然后文章介绍了八通道快速波长切换系统的设计方案,该系统由控制、稳流、开关切换、温度控制等模块组成。控制模块负责与上位机通信并向其它模块发送控制信息;稳流模块接收来自控制模块的电流控制指令后,为激光器提供稳定的驱动电流;开关模块接收开关...

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 快速可调谐激光器的研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 可调谐半导体激光器的发展现状
        1.2.2 可调谐激光器产品的最新进展
    1.3 本论文主要研究内容
    参考文献
第二章 快速可调谐激光器的设计原理
    2.1 重构等效啁啾技术的原理与优势
    2.2 基于REC技术的串并联DFB激光器阵列
    2.3 快速可调谐激光器的稳定控制
    2.4 本章小结
    参考文献
第三章 八通道快速可调谐激光器设计与测试
    3.1 快速可调谐激光器参数指标
    3.2 系统总体设计方案
    3.3 控制模块设计
        3.3.1 控制模块硬件设计
        3.3.2 控制模块软件设计
    3.4 稳流模块设计
    3.5 开关模块设计
    3.6 温控模块设计
    3.7 电源模块设计
    3.8 模块PCB设计
    3.9 八通道快速可调谐激光器测试
        3.9.1 芯片结构
        3.9.2 测试系统与测试方法
        3.9.3 系统稳定性测试
        3.9.4 激光器出光性能测试
        3.9.5 波长切换速度测量
    3.10 本章小结
    参考文献
第四章 十六通道快速可调谐激光器设计与测试
    4.1 系统总体设计方案
    4.2 稳流模块设计
        4.2.1 高速DAC电路
        4.2.2 I-V转换电路
        4.2.3 稳流电路
    4.3 开关切换模块设计
    4.4 模块PCB设计
    4.5 十六通道快速可调谐激光器测试
        4.5.1 芯片结构
        4.5.2 测试系统
        4.5.3 激光器出光性能测试
        4.5.4 波长切换速度测量
    4.6 本章小结
    参考文献
第五章 总结与展望
    5.1 本文总结
    5.2 工作展望
攻读硕士期间学术成果
致谢



本文编号：3747632