基于啁啾光纤光栅对的超短激光脉冲整形研究

摘要

随着通信容量的迅速增长,高速光纤通信成为必然,这使得信号传输中的抖动问题成为一个关键问题。对光脉冲进行平顶整形可以大大缓解因抖动带来的接收端的误码。
　　本文理论提出并研究了基于啁啾光栅对的平顶光脉冲整形系统,主要内容有:
　　1.对超短脉冲整形技术现状进行了综述:对以超结构光纤光栅、电光晶体、液晶空间光调制器、非线性环形镜等为核心的超短激光脉冲整形技术等做了详细介绍。
　　2.对啁啾光纤光栅传输特性进行了详细的计算机仿真:研究了啁啾光栅的长度、啁啾系数、折射率调制深度等变化时,反射率及时延的变化状况。并且分别研究了余弦函数、高阶余弦函数、高斯函数等切趾函数时的反射率及时延的变化状况。发现适当改变长度、啁啾系数和切趾函数可以获得比较良好的时延及反射率特性。
　　3.提出了基于啁啾光纤光栅对平顶超短光脉冲整形系统,并进行了理论分析。在基于啁啾光纤光栅对的平顶脉冲整形系统中,所采用的两个啁啾光纤光栅除了啁啾系数符号相反,且第一个光纤光栅进行切趾以获得sinc函数包络反射谱,其余参数完全相同。这样,超短光脉冲进入第一个啁啾光纤光栅,完成切趾,输出光脉冲具有啁啾,该光脉冲接着进入第二个啁啾光纤光栅,由于该光纤光栅具有与第一个光纤光栅大小相等,符号相反的啁啾系数,因此能够补偿光脉冲由于经过第一个光纤光栅后的啁啾,从而最终实现平顶脉冲整形操作。
　　本文对于不同宽度sinc函数反射谱和不同宽度输入脉冲的输出激光脉冲状况进行了数值仿真。发现调整反射谱函数的宽度,可以调整输出脉冲的宽度,调整输入脉冲宽度会严重影响输出脉冲形状。

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 脉冲整形技术的国内外研究现状

1.2.1 液晶空间光调制器

1.2.2 超结构光纤光栅

1.2.3 长周期光纤光栅

1.2.4 非线性环形镜

1.2.5 形变镜

1.2.6 电光晶体

1.2.7 可编程声光调制器

1.3 论文的主要内容及章节安排

第二章 啁啾光纤光栅传输特性分析

2.1 理论模型

2.1.1 耦合模理论

2.1.2 啁啾光纤光栅的时延和反射谱特性

2.2 啁啾光栅传输特性的计算机仿真

2.2.1 不同长度的啁啾光栅传输特性

2.2.2 不同啁啾系数的啁啾光栅传输特性

2.2.3 不同折射率调制深度的啁啾光栅传输特性

2.2.4 余弦切趾时啁啾光栅的传输特性

2.2.5 高次幂余弦切趾时啁啾光栅的传输特性

2.2.6 高斯切趾时啁啾光栅的传输特性

2.2.7 双曲正弦切趾时啁啾光栅的传输特性

2.2.8 双曲正切函数切趾时啁啾光栅的传输特性

2.3 本章小结

第三章 脉冲整形计算机仿真

3.1 理论分析

3.2 啁啾光栅对整形系统计算机仿真

3.2.1 不同反射谱宽时啁啾光栅对整形系统研究

3.2.2 不同脉宽光脉冲输入时啁啾光栅对整形系统研究

3.3 本章小结

第四章 总结与展望

参考文献

致谢

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