基于PPLN波导和频与差频过程的可调谐全光波长转换
[Abstract]:In optical transmission networks, all optical wavelength conversion is a key technology. It can realize the signal conversion between two different wavelengths in the optical domain, and is not limited by the speed of conventional optical / electrical / optical wavelength converters. All optical wavelength conversion technology has a broad prospect in many fields, such as wavelength routing, optical switching and wavelength reuse. The cascade second-order nonlinear effect of periodically polarized lithium niobate (Periodically Poled Lithium Niobate,PPLN) waveguides has many advantages compared with other conventional all-optical wavelength conversion techniques. On this basis, the main contents of this paper are as follows: in this paper, the allowable range of wave vector mismatch in sum frequency and differential frequency (SFG DFG) process and frequency doubling and differential frequency (SHG DFG) process are calculated respectively, and under the condition that the pump wavelength variation is equal, The wave vector mismatch between the two processes is compared. At the same time, the expression of coupled wave equations with SFG DFG cascade all-optical wavelength conversion under the condition of slow-varying amplitude approximation is given. Through numerical simulation, the input signal light, pump light and control light are obtained. Sum-frequency light and three-dimensional pulse diagram of output light. In order to improve the tunability and flexibility of wavelength converters, an all-optical wavelength conversion scheme based on PPLN waveguide and SFG DFG second-order nonlinear process is proposed. The scheme can convert the signal light of any wavelength to output light of any wavelength in a certain wavelength range, and successfully copy the information from the signal light to the converted light. At the same time, in order to make the characteristics of broadband wavelength conversion more flat, the wavelength conversion process based on SFG DFG effect is studied for the first time in this paper by using stepped segmented grating structure to change the parameters of PPLN waveguides. The conversion results of signal and optical tunable harmonic and converted light tunable are compared and analyzed in waveform. It can be seen from the results of this research that the all-optical wavelength conversion tunable transformation based on SFG DFG second-order nonlinear process has good signal quality. The study of wavelength conversion process based on SFG DFG effect by using the structure of step segment grating has achieved high conversion efficiency and gain flatness, so the research of this topic is of great significance in the study of all optical wavelength conversion.
【学位授予单位】:沈阳工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN929.1
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,本文编号:2395587
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