發(fā)布時間：2021-04-27 08:02

　　全光信號處理技術成為開發(fā)高速光通信網(wǎng)絡的關鍵技術，全光邏輯運算作為全光信號處理技術的重要組成部分，對未來的光分組交換、全光信號再生、全光波長變換、光計算等方面具有十分深遠的影響。在實現(xiàn)全光邏輯運算的多種設計方案中，基于SOA的非線性特性的全光邏輯運算具有一定的優(yōu)點，這是由于半導體光放大器（SOA：semiconductor optical amplifier）所具有的高非線性和可以高度集成等特點所決定的。SOA可產生多種非線性效應，如交叉增益調制（XGM）效應，交叉相位調制（XPM）效應和四波混頻（FWM）等，可用來設計光子開關器件和實現(xiàn)光邏輯運算功能。本文從分析SOA的理論模型入手，對SOA的各種非線性特性進行了理論分析和實驗研究，并對SOA非線性在全光邏輯運算中的應用進行了理論和實驗研究，取得一定的結果：（1）、在廣泛查閱文獻資料的基礎上，對半導體光放大器的XGM（交叉增益調制）、XPM（交叉相位調制）、FWM（四波混頻）及NPR（交叉偏振旋轉）幾種非線性效應及其應用進行了較為深入的研究。（2）、提出了SOA的分段模型理論，并基于這一理論模型，從SOA的載流子速率方程和光波的傳輸方... 

【文章來源】：北京化工大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1.本課題研究的意義
    1.2.相關領域的發(fā)展情況
    1.3.本文的工作
第二章 半導體光放大器的非線性特性
    2.1.交叉增益調制效應（XGM）理論及其應用
    2.2.交叉相位調制效應（XPM）理論及其應用
    2.3.四波混頻（FWM）理論及其應用
    2.4.交叉偏振效應
第三章 SOA增益特性的理論研究
    3.1.SOA增益特性的理論基礎
        3.1.1.SOA的穩(wěn)態(tài)增益飽和特性
        3.1.2.SOA的動態(tài)增益飽和特性
    3.2.半導體光放大器增益特性的數(shù)值模擬
        3.2.1.入射光功率對半導體光放大器增益特性的影響
        3.2.2.入射電流對半導體光放大器增益特性的影響
        3.2.3.入射光波長對半導體光放大器增益特性的影響
        3.2.4.SOA有源區(qū)長度對半導體光放大器增益特性的影響
        3.2.5.總增益受SOA參數(shù)的影響
        3.2.6.不同參數(shù)情況下SOA增益隨入射光功率的變化情況
    3.3.小結
第四章、SOA-XGM效應的理論研究
    4.1.兩連續(xù)光同時入射SOA時的數(shù)值模擬
    4.2.一束連續(xù)光和單脈沖光同時入射SOA時的數(shù)值模擬
    4.3.一束連續(xù)光和一束脈沖序列光同時入射SOA時的數(shù)值模擬
    4.4.兩同碼型脈沖序列光同時入射SOA時的數(shù)值模擬
    4.5.兩不同碼型脈沖序列光同時入射SOA時的數(shù)值模擬
    4.6.小結
第五章、基于SOA非線性的全光邏輯門
    5.1.同一結構實現(xiàn)邏輯非門、與門和或非門的數(shù)值模擬
        5.1.1.邏輯非門的數(shù)值模擬
        5.1.2.邏輯與門的數(shù)值模擬
        5.1.3.邏輯或非門的數(shù)值模擬
    5.2.小結
第六章 實驗部分
    6.1.SOA增益和發(fā)光特性的實驗研究
    6.2.增益恢復時間及SOA-XGM效應的實驗研究
    6.3.基于SOA-XGM的NOR全光邏輯門的實驗研究
    6.4.小結
第七章 總結
參考文獻
致謝
研究成果及發(fā)表的學術論文
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Device Design and Characteristics for SOA-basedAll Optical Signal 2R Regeneration[J]. LUN Xiu-jun 1,2 ,HUANG Yong-qing1,REN Xiao-min1(1. Opt.Commun.Center, Beijing University of Post. and Telecomm., Beijing 100876,CHN;2. Dept. of Phys.and Electron. Technol., Beijing University of Chem. Technol., Beijing 100029, CHN).  Semiconductor Photonics and Technology. 2003(02)
[2]半導體光放大器靜態(tài)增益飽和特性的理論研究[J]. 洪偉,黃德修.  華中科技大學學報(自然科學版). 2002(09)
[3]未來光因特網(wǎng)中的光交換方式及其發(fā)展趨勢[J]. 王勇,殷洪璽,張振榮,馮路,徐安士.  電信科學. 2001(09)
[4]非線性光環(huán)鏡及其在信息技術領域中的應用[J]. 肖學智,伍浩成.  光通信技術. 2000(03)
[5]超快非線性干涉儀及其在高速全光信號處理中的應用[J]. 陳興忠,姚敏玉,高以智.  光電子·激光. 1999(05)



本文編號：3163104