本文關(guān)鍵詞：基于重構(gòu)等效啁啾技術(shù)的可調(diào)諧激光器的研究

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【摘要】：當今社會對光通信系統(tǒng)的傳輸容量和速率的要求不斷提高,尤其是在密集波分復(fù)系統(tǒng)(DWDM)中,波長數(shù)達到了上百個,如果繼續(xù)使用固定波長光模塊,會使得激光器數(shù)量成倍增加,使用率降低,成本上升,管理更加復(fù)雜。為了解決這些問題,大范圍可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器是非常好的選擇,它具有成本低、線寬窄、閾值低等顯著優(yōu)勢,并且能夠支持光網(wǎng)絡(luò)中的動態(tài)波長分配,提高網(wǎng)絡(luò)靈活性和激光器的使用效率,節(jié)省成本。鑒于本實驗室的重構(gòu)等效啁啾(REC)技術(shù)的研究,本文提出了基于REC技術(shù)的取樣大啁啾可調(diào)諧激光器的仿真以及一種低成本、高性能的微電機可調(diào)諧激光器方案。本文首先回顧了光纖通信及半導(dǎo)體激光器的發(fā)展,發(fā)現(xiàn)可調(diào)諧激光器在光通信系統(tǒng)中地位越來越高,繼而探討了可調(diào)諧激光器的研究背景及原理。之后,本文簡單的介紹了啁啾光柵和切趾光柵,在此基礎(chǔ)上介紹了重構(gòu)等效啁啾(REC)技術(shù)的原理及應(yīng)用。除此之外,還介紹了激光器仿真的理論基礎(chǔ)——耦合模理論和傳輸矩陣理論,任何光柵結(jié)構(gòu)都可以通過傳輸矩陣求解,為之后進行取樣大啁啾可調(diào)諧激光器的仿真模擬打下基礎(chǔ)。取樣大啁啾可調(diào)諧激光器采用了階梯取樣光柵,具有梳狀的反射光譜,兩個光柵的反射譜波長間隔不同,會引起游標卡尺效應(yīng),為了簡化制造工藝,本文利用重構(gòu)等效啁啾技術(shù)并結(jié)合了等效切趾的方法設(shè)計光柵,只需要對均勻的種子光柵進行取樣,該結(jié)構(gòu)僅需運用傳統(tǒng)光刻技術(shù)制造,價格低且性能高,有望實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn),具有較好的應(yīng)用前景。最后,設(shè)計了一種基于微電機和REC陣列芯片的可調(diào)諧激光器,該激光器運用溫度調(diào)諧結(jié)合機械調(diào)諧的方法,通過光模塊平臺的搭建,經(jīng)過反復(fù)實驗測試,最終實現(xiàn)了激光器的可調(diào)諧,它具有價格低、性能好的優(yōu)勢,并且易于擴展調(diào)諧范圍,具有很大的應(yīng)用前景。
【學位授予單位】：南京大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN248

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本文編號：1277836