基于級聯(lián)調(diào)制結(jié)構(gòu)的動態(tài)任意波形光脈沖產(chǎn)生及其特性的研究.pdf

1、隨著超快光脈沖技術(shù)的快速發(fā)展，光學(xué)任意波形產(chǎn)生技術(shù)越來越受到人們的重視，在這種技術(shù)中，我們可以通過改變高速光脈沖信號中的參量來對輸出光脈沖的形狀和頻率進(jìn)行控制，從而打破了電子瓶頸對速度的制約，有著相當(dāng)廣闊的應(yīng)用前景，比如，光通信系統(tǒng)中的碼型產(chǎn)生、碼型轉(zhuǎn)換和色散補(bǔ)償、任意微波信號的產(chǎn)生、大規(guī)模并行輸入和輸出、量子動力學(xué)、化學(xué)反應(yīng)控制等領(lǐng)域。近幾年來，真正意義上的光學(xué)任意波形的產(chǎn)生，即動態(tài)可調(diào)的高分辨率光脈沖整形系統(tǒng)裝置正在被人們廣泛地研究

2、。
　　本文首先介紹了任意波形光脈沖產(chǎn)生技術(shù)的研究背景，和幾種產(chǎn)生任意波形光學(xué)脈沖的基本方法以及相關(guān)光學(xué)無源器件的基本工作原理和性能，提出了一種基于級聯(lián)調(diào)制結(jié)構(gòu)的任意光脈沖產(chǎn)生裝置來實(shí)現(xiàn)動態(tài)的光脈沖整形。在該方案中，輸入光學(xué)頻率梳的幅度的獨(dú)立逐條控制是通過利用每個級聯(lián)的光學(xué)調(diào)制單元中的馬赫曾德爾結(jié)構(gòu)的干涉作用來實(shí)現(xiàn)的；通過對級聯(lián)光學(xué)調(diào)制器中的光纖伸縮器的調(diào)控，可以實(shí)現(xiàn)對輸入光學(xué)頻率梳的幅度以及相位的動態(tài)逐行控制。每個光學(xué)調(diào)制器中只

3、用了一個簡單的均勻光纖布拉格光柵來濾出光學(xué)頻率梳的每條譜線，節(jié)省了光纖布拉格光柵的數(shù)目；構(gòu)建了連續(xù)的全光纖整形器，結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定度高。
　　本文的主要工作如下：
　?。?）介紹了任意波形光脈沖產(chǎn)生技術(shù)的研究背景，和幾種產(chǎn)生任意波形光學(xué)脈沖的基本方法，并著重介紹了任意波形光脈沖產(chǎn)生技術(shù)中的頻譜操作法。
　?。?）提出了單個FBG光學(xué)調(diào)制器陣列的任意波形光脈沖產(chǎn)生裝置，幅度控制由每個光學(xué)調(diào)制器中第一個光纖伸縮器的調(diào)節(jié)，使光

4、纖馬赫曾德爾干涉結(jié)構(gòu)雙臂之間產(chǎn)生相位差來實(shí)現(xiàn)，通過每個光學(xué)調(diào)制器中第二個光纖伸縮器調(diào)節(jié)濾出信號的相移來實(shí)現(xiàn)相位控制。對系統(tǒng)的整形原理進(jìn)行了數(shù)值分析，建立了數(shù)學(xué)理論模型。然后簡述了相關(guān)光學(xué)無源器件的基本工作原理和性能，即光纖布拉格光柵（FBG）濾波原理、光纖拉伸器（FS）的相位控制原理。
　?。?）利用Matlab2012b仿真，我們得到了理想和非理想條件下各種波形的光脈沖序列，比如雙峰高斯光脈沖、矩形光脈沖,以及理想情況下不同復(fù)雜