学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

光纤中调制不稳定性产生高重复频率超短光脉冲的数值分析

作　者: 王志东
导　师: 张爱玲
学　校: 天津理工大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 调制不稳定性 色散 自相位调制 拍频信号 高重复频率超短光脉冲序列
分类号: TN929.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 15次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


作为高速光纤通信中的主要光源,高重复频率超短光脉冲序列的研究正引起人们的重视,由于光脉冲序列的重复频率和脉冲宽度会影响光纤通信系统的带宽和传输速率从而影响通信质量,因此提供一种高质量高重复频率超短光脉冲序列的产生方法已变得十分重要,利用绝热孤子效应压缩技术和高阶孤子效应压缩技术虽然可以对激光器产生的脉冲进行再压缩,使其宽度变窄,可是重复频率不够高。基于更高重复频率以及更窄的光脉冲序列的需求,本文提出了利用光纤中的调制不稳定性产生高重复频率超短光脉冲序列的一种方法,该方法利用非线性光纤中色散和自相位调制的共同作用对双频拍频信号整形压缩产生超短光脉冲序列,具体内容如下：(1)提供了产生高重复频率超短光脉冲序列的结构原理图,该结构通过耦合两个连续光激光器产生双频拍频信号,并经光纤放大器提供功率放大,之后在高非线性光纤中传输,在光纤的输出端会得到高重复频率超短光脉冲序列,产生的脉冲序列的重复频率等于拍频信号的频率间隔。(2)脉冲宽度由结构图中各个器件的参数决定,为了得到最佳的脉冲序列,本文对所提出的结构图中的各个器件的参数做了详细的分析,总结出光纤的色散系数,非线性系数,拍频信号的频率间隔以及输入功率对产生的高重复频率超短光脉冲序列的影响(3)通过数值模拟,以非线性薛定谔方程为基础,利用分步傅里叶变换方法,对双频拍频光源在光纤中的演变过程进行数值模拟,并分别得到了重复频率为100GHz,200GHz,300GHz和500GHz,脉冲宽度为1.56ps,830fs,526fs和312fs的脉冲序列(4)为了提高所得光脉冲序列的质量,提出利用非线性光纤环镜的开关特性以及对拍频信号的压缩作用,消除脉冲基座,提高脉冲质量,并且利用此方法分别产生了重复频率为100GHz,200GHz和500GHz,脉冲宽度为1.32ps,810fs和234fs的无基座高重复频率超短光脉冲序列。将相同的拍频信号输入到光纤环镜和光纤中,通过对比输出结果,发现光纤环镜更具优越性。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章 绪论  9-16
  1.1 高重复频率超短光脉冲序列概述  9-10
  1.2 光脉冲序列的产生方法  10-13
    1.2.1 光脉冲序列的产生方法  10-11
    1.2.2 孤子效应压缩产生光脉冲序列  11-12
    1.2.3 调制不稳定性对拍频信号整形压缩产生光脉冲序列  12-13
  1.3 调制不稳定性产生光脉冲序列的研究背景及国内外进展  13-14
  1.4 本文的主要工作及创新点  14-16
第二章 调制不稳定性的原理  16-25
  2.1 光纤中的非线性薛定谔方程  16-18
    2.1.1 光纤中的色散  16-17
    2.1.2 光纤中的非线性效应  17
    2.1.3 非线性薛定谔方程  17-18
  2.2 色散对输入光脉冲的影响  18-19
  2.3 自相位调制对脉冲频谱的影响  19-21
  2.4 连续波调制不稳定性  21-23
    2.4.1 线性稳定分析  21-22
    2.4.2 调制不稳定性增益谱  22-23
  2.5 拍频信号调制不稳定性  23-24
  2.6 本章小结  24-25
第三章 数值方法及分析  25-29
  3.1 分步傅立叶变换方法  25-27
  3.2 程序中的关键问题  27-28
  3.3 本章小结  28-29
第四章 利用拍频信号产生高重复频率超短光脉冲序列  29-49
  4.1 结构原理图  29
  4.2 各器件参数的选择  29-39
    4.2.1 损耗等于0  32-36
    4.2.2 损耗不等于0  36-39
  4.3 模拟结果与讨论  39-46
    4.3.1 损耗等于0  39-43
    4.3.2 损耗不等于0  43-46
  4.4 实验结果与讨论  46-48
    4.4.1 脉冲宽度的测量  47
    4.4.2 脉冲峰值功率以及输出脉冲序列光谱的测量  47-48
  4.5 本章小结  48-49
第五章 利用光纤环镜产生无基座脉冲序列  49-58
  5.1 结构原理图  49-50
  5.2 理论分析  50-51
  5.3 模拟结果与讨论  51-53
  5.4 两种方案对比  53-57
    5.4.1 光纤长度对比  53-54
    5.4.2 输出光脉冲对比  54-57
  5.5 本章小结  57-58
第六章 工作总结与展望  58-59
参考文献  59-63
发表论文和科研情况说明  63-64
致谢  64

相似论文

  1. 高速孤子传输系统中定时抖动的限制及其抑制方法,TN929.11
  2. 光纤通信系统中基于BDFE的低复杂度MLSE算法研究,TN929.11
  3. 基于最大似然序列估计的电均衡研究和设计,TN911.5
  4. 高速光通信新型调制方式下EDC技术研究,TN929.1
  5. 偏振复用差分正交相移键控信号的传输特性研究,TN929.1
  6. 一种基于时间透镜的全光OFDM系统的理论与实验研究,TN929.1
  7. 基于光纤受激布里渊散射的快慢光的可调光延迟特性研究,O437.2
  8. 超快激光系统中新型色散补偿镜的研究,TN24
  9. 光正交频分复用传输技术的研究,TN919.3
  10. 被动锁模光纤激光器及其色散管理,TN248.1
  11. 混沌保密光通信系统调制方式和光纤信道性能的研究,TN918.8
  12. 密集波分复用光终端复用站的实现方案研究,TN929.1
  13. 色散渐减光纤及其构成的光纤环镜对拍频光脉冲的压缩,TN929.11
  14. 光学色散补偿薄膜的研究,O484.1
  15. 全光纤高速时域OCT系统研制,TN253
  16. 锥形微结构光纤中飞秒激光脉冲传输特性研究,TN253
  17. PMD测试方法及其应用的研究,TN929.11
  18. 高速光纤通信系统中高阶偏振模色散自适应补偿的研究,TN929.11
  19. 数字相干光检测研究与应用,TN929.1
  20. 18-40GHz连续波行波管慢波电路仿真的研究,TN124

中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 光波通信、激光通信 > 光纤通信
© 2012 www.xueweilunwen.com