發(fā)布時間：2021-04-25 10:26

　　在當今通信技術迅猛發(fā)展的情形下,全光信號處理以其在波分復用系統(tǒng)中高速度、大容量的特點贏得了廣泛的關注。全光通信網(wǎng)絡大量采用無源光器件,替代了原有昂貴的光電轉換器件,具有低成本、低損耗等優(yōu)點。在解決通信沖突時全光開關和邏輯門是最關鍵的處理器件。在目前相關光器件中,光纖光柵以其體積小,便于與光纖連接,損耗低,并擁有成熟的制備技術以及較好的非線性特性等優(yōu)勢,受到了廣泛的關注。基于光纖光柵的全光開關和邏輯門在應用方面有較大的潛力。本文研究了基于光纖光柵的全光開關和全光邏輯門。從光纖光柵的非線性耦合模方程出發(fā),研究了單束連續(xù)光和脈沖光在光纖光柵中的窄帶反射特性和克爾效應引起的非線性現(xiàn)象；討論分析了信號脈沖寬度對輸出脈沖形狀的影響,提高了消光比。通過加入泵浦脈沖,能夠有效的降低開關閾值功率。研究了多種切趾函數(shù)對開關性能影響,通過對反射譜的形狀和脈沖透過率綜合考慮,選擇適當?shù)那兄汉瘮?shù),減小了開關穩(wěn)定時間,大大提高開關穩(wěn)定性。在基于交叉相位調制的非線性研究中,引入點缺陷,并對缺陷數(shù)量和缺陷寬度進行分析,最終得到約為11GW/cm2的全光開關閾值功率密度,相比已報道的全光開關閾值功率密度27GW/cm2... 

【文章來源】：北京郵電大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 光纖光柵發(fā)展狀況
    1.3 光纖光柵的分類
        1.3.1 按光纖光柵的周期分類
        1.3.2 按光柵軸向折射率分布分類
    1.4 全光開關研究概況
        1.4.1 布拉格光纖光柵全光開關
        1.4.2 相移光纖光柵全光開關
        1.4.3 光子晶體全光開關
    1.5 全光邏輯門研究簡介
        1.5.1 基于半導體光放大器（SOA）的全光邏輯門
        1.5.2 基于非線性光纖的全光邏輯門
        1.5.3 其他類型的全光邏輯門
    1.6 本論文工作
第二章 光纖光柵的耦合模方程及數(shù)值解法
    2.1 光纖的非線性特性
    2.2 光纖光柵耦合模理論
        2.2.1 布拉格衍射條件
        2.2.2 線性耦合模方程
        2.2.3 非線性耦合模方程
    2.3 非線性耦合模方程數(shù)值解法
    2.4 非線性耦合模方程的有限差分求解法
        2.4.1 仿真模型建立
        2.4.2 隱式龍格-庫塔算法
第三章 基于光纖光柵的全光開關特性研究
    3.1 光柵開關效應基本特性分析
        3.1.1 光柵中光的傳輸與反射
        3.1.2 單束脈沖克爾效應
        3.1.3 泵浦光的克爾效應
        3.1.4 切趾函數(shù)的影響
    3.2 脈沖寬度對輸出光的影響
    3.3 信號穩(wěn)定時間
    3.4 開關功率仿真分析
        3.4.1 相移光柵和均勻光柵開關功率比較
        3.4.2 均勻光柵的開關功率
    3.5 點缺陷的引入
第四章 基于光纖光柵的全光邏輯門
    4.1 全光邏輯門設計
    4.2 光柵透射脈沖的相移
        4.2.1 自相位調制研究
        4.2.2 交叉相位調制研究
第五章 總結與展望
參考文獻
致謝
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【參考文獻】：
期刊論文
[1]光纖慢光與全光通信技術[J]. 陳偉,李詩愈,陸培祥.  光通信研究. 2009(01)
[2]全光網(wǎng)——光通信的發(fā)展方向[J]. 陳榮華,熊劍峰,吳蕓.  江西通信科技. 2006(03)
[3]摻鐿相位位移光纖光柵的全光開關[J]. 郭勇,黃永清,陳雪,任曉敏.  中國激光. 2002(12)
[4]超高速半導體全光開關技術[J]. 趙旭,王明華.  光通信研究. 2001(01)
[5]基于光纖光柵和光纖環(huán)形鏡的波長選擇開關[J]. 趙浩,瞿榮輝,方祖捷.  光學學報. 2000(10)
[6]利用單個液晶光閥實現(xiàn)的光學邏輯門[J]. 袁石夫,趙世杰,張學如,陳歷學,宋立權,曹必成.  中國激光. 1994(02)

碩士論文
[1]相移光柵和光纖光柵非線性特性的研究[D]. 伏圣坤.北京郵電大學 2010



本文編號：3159220