基于PPLN的光學任意波形FROG測量技術的研究.pdf

1、光學任意波形產生（OAWG）技術能夠產生光學任意波形，在激光技術、高速光通信、微波光子學以及高質量光源產生等各個領域均有著重要的應用價值。光學任意波形的精確測量技術受到國內外學者廣泛的關注,成為重要的研究課題。目前常用的光學任意波形測量技術有雙積分光譜剪切干涉分析法、雙頻率梳互相關技術和頻率分辨光學開關法。相對而言，頻率分辨光學開關法能夠實現(xiàn)光學任意波形幅度和相位的測量，且裝置簡單，是一種有效的測量方法。LiNbO3晶體的非線性光學系數(shù)

2、很大，是能夠應用于非線性光學器件的較為成熟的非線性材料。周期性極化鈮酸鋰（PPLN）是LiNbO3晶體的一種“周期性極化”的微結構，PPLN是一種改變激光波長的準相位匹配高效晶體。結合頻率分辨光學開關法（FROG）測量技術和PPLN的優(yōu)點，提出了一種基于PPLN的光學任意波形FROG測量方案，實現(xiàn)了對光學任意波形的幅度和相位的準確測量，并對其工作性能進行了深入的分析。具體內容如下：
　?。?）首先闡述了光學任意波形測量技術的研究目

3、的和意義，接著概述了光學任意波形測量技術的研究現(xiàn)狀，最后介紹了PPLN光波導的制備工藝及其準相位匹配原理；
　?。?）提出了一種基于PPLN的光學任意波形互相關FROG（X-FROG）測量方案。利用PPLN光波導的二階非線性效應中的和頻效應，結合基于矩陣運算的廣義主元素投影算法，建立了基于PPLN的光學任意波形X-FROG測量的理論模型；
　?。?）對基于PPLN光波導的光學任意波形X-FROG測量進行了仿真，實現(xiàn)了光學任意

4、波形的準確測量，并研究了待測光學任意波形復雜度、門脈沖形狀、非線性作用長度以及相位失配情況對測量準確性的影響；
　?。?）提出了基于PPLN的光學任意波形盲目（Blind）FROG測量方案。利用PPLN光波導的和頻效應，結合基于矩陣運算的廣義主元素投影算法，建立了基于PPLN的光學任意波形Blind-FROG的理論模型。最后對基于PPLN的光學任意波形Blind-FROG測量進行了性能研究，并研究了待測光學任意波形的復雜度、相位失