具有高重復頻率的寬帶相干平坦光頻率梳在波分復用相干光通信系統、光學任意波形生成、光精密測量等領域具有重要的應用,是非線性光學領域的研究熱點。光頻率梳由高功率光脈沖經過高非線性光波導通過色散和非線性效應共同作用產生極大的頻譜展寬,是由一系列間隔均勻并且彼此之間相位關系固定的頻率分量組成。高功率輸入光脈沖位于氮化硅波導正常色散區域時,通過自相位調制(SPM)和光波分裂(OWB)效應,時域脈沖寬度和頻域頻譜均會展寬和平坦化,并保持良好的相干性。基于氮化硅非線性集成光波導有望實現小體積的集成化光頻率梳。本文主要針對氮化硅光波導的色散調控和基于氮化硅的1550nm波段高重復頻率、寬帶平坦相干光頻率梳產生的優化設計展開了深入的研究,主要研究內容和創新性工作為:(1)對光脈沖在非線性光波導不同色散區域由于色散和非線性效應共同作用引起的時域和頻域演化進行理論分析。利用COMSOL和MATLAB進行聯合仿真,經由調控氮化硅波導的結構參數,對Strip波導、單Slot波導和雙Slot波導三種不同氮化硅多模光波導結構的TE基模色散特性曲線進行優化設計,同時研究了彎曲半徑對色散特性曲線的影響,為光頻率梳的產生...

【文章頁數】：89 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1召光在光纖中的傳輸示意圖

Ｆｉｇ?１－３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｌｉｇｈｔ?ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ?ｉｎ?ｏｐｔｉｃａｌ?ｆｉｂｅｒ．??ＣＭＯＳ中常用的電介質包括硅材料（Ｓｉ）、二氧化硅（Ｓｉ〇２）、氮化硅（Ｓｉ３氧化硅（ＳｉＯＮ）、高階電介質、鍺（Ｇｅ）和硫化物等［３９］，每種材....

圖２－１對稱分步傅里葉算法圖??－－－

??到非線性效應的影響，在第二小段中，光脈沖只受到群速度色散的影響，圖２－１??給出了算法示意圖。??只考慮色散?只考慮非線性??Ｉ?￣｝??；?；?Ａ｛ｚ，ｔ）?＼??ｚ＝０?＾?ｈ?？??圖２－１對稱分步傅里葉算法圖??Ｆｉｇ?２－１?Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ?ｓｔｅｐ－ｂｙ－ｓｔ....

圖２－３在氮化硅波導的反常色散區中初始無啁啾高斯脈沖的演化圖ａ）時域演化結果ｂ）頻域演??

變化將會導致光孤子的形成，特別是當７Ｖ＝１時輸入雙曲正割脈沖或者高斯脈沖，??將會形成基階孤子并隨脈沖傳輸，但光孤子的形狀基本沒有改變，在沒有損耗的??情況下，基階孤子可以在任意長的距離內無失真地傳輸。圖２－３給出了初始無啁??嗽的高斯脈沖在反常色散氮化硅波導中的脈沖演化過程圖。....

圖3一1氮化硅如p波導結構圖

北京交通大學碩士學位論文特性的影響展開了分析。??色散氮化硅波導色散調控??構為平板波導（ｓｌａｂ?ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）和條形波導（ｓｔｒｉｐ導結構圖３－１所示，氮化硅波導的橫截面為矩形由于真實波導中不存在真正的ＴＥ模和ＴＭ模ｓｉ－ＴＥ）模和準ＴＭ（ｑｕａｓｉ－ＴＭ）模。可以通過....

本文編號：4000606