基于时间透镜的超短光脉冲的研究
本文选题:时间透镜 + 时频转换 ; 参考:《湖北师范大学》2017年硕士论文
【摘要】:对超短光脉冲信号的处理是当今学术界普遍关注的研究热点,超短光脉冲广泛应用于通信、检测以及成像等方面。超短光脉冲的生成及其对超短光脉冲的处理极为有用。时间透镜是一种新型的光信号处理设备,在光处理系统中有着极为重要的作用。时间透镜既可以运用在超短光脉冲的信号产生方面,也可以对超短光脉冲信号起放大、缩小的作用,让其在时域上面能更容易的被检测和处理,降低了测量仪器的精度。基于时间透镜的成像系统能对超短光脉冲信号实施高速的变换,也能够产生超短光脉冲信号,在很多领域都能被有效利用。基于时间透镜的傅里叶系统能够将信号的时域直接转换为频域输出,进行实时傅里叶变换,能够用示波器等仪器直接观察信号频谱,同时该系统能够在频域的角度对信号进行滤波、调制和其他方面的应用,能够更好的对信号展开深层次的研究。我们主要利用OptiSystem实验平台,对超短光脉冲进行了时频转换系统的仿真,模拟出了傅里叶变换系统和反傅里叶变换系统。利用时间透镜对超短光脉冲滤波是目前很少探究的领域,利用傅里叶变换系统和反傅里叶变换系统在超短光脉冲的滤波方向进行了探究以及仿真。对基于时间透镜的时频转换系统进行了理论分析,进一步的利用OptiSystem平台对得到的结论进行了仿真,得到了很好的效果。介绍了一种实现超短光脉冲时域包络的观察方法,基于时间透镜实现反傅里叶变换系统,解决了观察超短光脉冲的仪器精度限制,将超短光脉冲的时域信息转换到频域,频域信息通过光谱仪,可以在光谱仪上得到原信号的时域信号,并且分析了系统的可靠性和误差来源。本文利用时间透镜的傅里叶系统和反傅里叶系统设计了一个超短光脉冲的滤波系统,超短光信号经过傅里叶系统得到频谱,在频域上通过一个光开关进行滤波,将滤波之后的脉冲经过反傅里叶系统还原原来的信号达到滤波的作用,在OptiSystem平台上对有高频干扰信号的双高斯信号进行滤波,在误差范围内较好的实现了滤波效果。
[Abstract]:The processing of ultrashort optical pulse signal is a hot topic in academic circles. Ultrashort optical pulse is widely used in communication, detection and imaging. The generation of ultrashort optical pulse and its application in the treatment of ultrashort optical pulse are very useful. Time lens is a new type of optical signal processing equipment, which plays an important role in optical processing system. Time lens can be used not only in signal generation of ultrashort optical pulse, but also in amplification and reduction of ultrashort optical pulse signal, which makes it easier to be detected and processed in time domain and reduces the precision of measuring instrument. The imaging system based on time lens can transform ultrashort optical pulse signal at high speed and generate ultrashort optical pulse signal which can be used effectively in many fields. The Fourier system based on time lens can directly transform the signal into frequency domain output, perform real time Fourier transform, and observe the signal spectrum directly with instruments such as oscilloscope. At the same time, the system can filter, modulate and other applications in the frequency domain angle, and can better carry out the deep research on the signal. In this paper, the time-frequency conversion system of ultrashort optical pulse is simulated on the OptiSystem platform, and the Fourier transform system and the inverse Fourier transform system are simulated. Using time lens to filter ultrashort optical pulse is a rare research field at present. Fourier transform system and inverse Fourier transform system are used to investigate and simulate the direction of ultrashort optical pulse filtering. The time-frequency conversion system based on time lens is analyzed theoretically, and the conclusion is simulated by using OptiSystem platform, and the result is very good. In this paper, a method to realize the time-domain envelope of ultrashort optical pulse is introduced. The inverse Fourier transform system based on time lens is realized, which solves the limit of instrument precision of observing ultrashort optical pulse, and converts the time-domain information of ultrashort optical pulse to frequency domain. The time-domain signal of the original signal can be obtained from the spectrometer through the frequency-domain information, and the reliability and error source of the system are analyzed. In this paper, a filter system of ultrashort optical pulse is designed by using Fourier system and inverse Fourier system of time lens. The spectrum of ultrashort optical signal is obtained by Fourier system and filtered by an optical switch in frequency domain. The filtered pulse is restored to the original signal by the inverse Fourier system to filter the double Gao Si signal with high frequency interference on the OptiSystem platform. The filtering effect is better in the error range.
【学位授予单位】:湖北师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN911.7
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 ;超短光脉冲波形和啁啾特性的测量[J];中国计量学院学报;2001年02期
2 翟华金;;超短光脉冲的测量[J];激光技术;1993年02期
3 廖柯;超短光脉冲技术的研究进展[J];半导体光电;2000年S1期
4 李庆行;余振新;;介质中超短光脉冲的自位相调制和光谱超增宽[J];激光技术;1989年04期
5 于虹,朱利;采用新型晶体测量超短光脉冲[J];东南大学学报;1997年01期
6 梁伟康;李培丽;薛菲;王莉莉;郭海莉;;超短光脉冲测量技术的研究进展[J];光通信技术;2014年02期
7 刘其沅;;实用的超短光脉冲发生器及其应用[J];光通信研究;1986年01期
8 林美荣,黄明雄,张包铮,陈文驹;超短光脉冲放大的研究[J];量子电子学;1992年01期
9 钟山,伍剑,娄采云,高以智,周炳琨;增益开关半导体激光器超短光脉冲消啁啾研究[J];半导体学报;1997年10期
10 马军山;超短光脉冲的测量[J];激光与光电子学进展;2000年09期
相关会议论文 前2条
1 刘天夫;胡桂林;;生命科学中超短光脉冲的测量[A];第九届全国光学测试学术讨论会论文(摘要集)[C];2001年
2 王涛;赵林森;;超短光脉冲在光纤中的传输特性研究[A];2012年西部光子学学术会议论文摘要集[C];2012年
相关硕士学位论文 前6条
1 杨火祥;基于时间透镜的超短光脉冲的研究[D];湖北师范大学;2017年
2 周楠;任意波形超短光脉冲发生器研究[D];北京交通大学;2011年
3 李淑青;超短光脉冲在光纤中的传输特性及相互作用[D];山西大学;2005年
4 王志东;光纤中调制不稳定性产生高重复频率超短光脉冲的数值分析[D];天津理工大学;2010年
5 梁伟康;基于高非线性光纤的XPM-FROG超短光脉冲测量系统[D];南京邮电大学;2014年
6 吴永超;超短光脉冲产生技术研究[D];天津大学;2010年
,本文编号:1815912
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/1815912.html