硅基光波导中亮暗孤子间的相互作用影响

发布时间：2021-09-25 19:14

　　硅基光波导（SOI）具有很强的非线性克尔效应等非线性光学特性,对光场有很强的约束作用,在集成光路和光通信等领域都拥有巨大的研究开发价值。孤子由于其在波导中传输的稳定性被人们悉知,光孤子通信在高速度、大容量、长距离全光通信系统方面被广泛关注。本文通过硅基光波导（SOI）中TE模和TM模方向所满足的非线性耦合波薛定谔方程,利用分布傅里叶变换,数值模拟了亮暗孤子在SOI中共同传输时的相互作用影响。通过模拟发现,非线性效应一定时,亮暗孤子相对偏振角的增大会减小亮孤子对暗孤子的影响,但会增大暗孤子对亮孤子的影响。合适的偏振角下,暗孤子受亮孤子影响会出现类孤子波形,功率相近时,亮孤子相互作用最明显。亮孤子脉宽的增加可以增加其有效传输距离,并且,短距离内受到暗孤子影响较大;暗孤子脉宽的改变对相互影响作用较小。改变时延差可以使暗孤子中类孤子位置和峰值发生改变,合适的时延差可以改善亮孤子的有效传输距离,同时可以增加其短距离内的稳定性。当暗孤子不变,亮孤子加啁啾时,啁啾正负会影响亮孤子的压缩展宽程度,正啁啾会使亮孤子压缩,增加亮孤子的有效传输距离,增大对暗孤子的影响,同时亮孤子的功率和脉宽的增加也会影响暗... 

【文章来源】：内蒙古大学内蒙古自治区 211工程院校

【文章页数】：46 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
一 绪论
    1.1 引言
    1.2 硅基光波导的类型及其特性
    1.3 光孤子的研究进展
    1.4 啁啾的发展和应用
    1.5 本文研究内容
二 理论模型
    2.1 非线性薛定谔方程(NLSE)
    2.2 分步傅里叶算法数值求解NLSE
三 数值模拟与理论分析
    3.1 硅基光波导中亮孤子和暗孤子间的相互作用
        3.1.1 SOI波导中亮孤子和暗孤子模型的建立
        3.1.2 偏振角?不同时亮暗孤子间的相互作用
        3.1.3 输入功率改变对亮暗孤子共同传输的影响
        3.1.4 改变脉宽对亮暗孤子共同传输的影响
        3.1.5 改变时延差对亮暗孤子共同传输的影响
    3.2 啁啾亮孤子对SOI波导中暗孤子的传输的影响
        3.2.1 SOI波导中啁啾亮孤子和暗孤子的传输模型建立
        3.2.2 啁啾亮孤子啁啾变化的影响
        3.2.3 啁啾亮孤子功率变化的影响
        3.2.4 啁啾亮孤子脉宽变化的影响
四 结论
参考文献
致谢
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【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]SOI集成光波导器件的基础研究[D]. 林志浪.中国科学院研究生院（上海微系统与信息技术研究所） 2004



本文编号：3410289