基于XPM的光任意波形合成器的研究.pdf

1、光任意波形合成器（OAWG）可以產(chǎn)生高速率、超寬帶的光脈沖，無論是脈沖形狀、時(shí)延、寬度還是脈沖的重復(fù)頻率都可以靈活改變。在諸多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，可以應(yīng)用于量子力學(xué)過程的相干控制，阿秒脈沖的產(chǎn)生，通信系統(tǒng)中各種復(fù)雜碼型的合成和不同碼型的變換，超寬帶射頻信號處理等。
　　本文設(shè)計(jì)了兩種基于交叉相位調(diào)制（XPM）的光任意波形合成器。針對以往的光任意波形合成器的結(jié)構(gòu)，本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)為：利用波導(dǎo)陣列光柵（AWG）進(jìn)行頻譜分離，利用X

2、PM效應(yīng)，通過改變控制光功率來改變每根譜線的幅度和相位，進(jìn)而合成所需的任意波形光脈沖。當(dāng)控制光功率動(dòng)態(tài)變化時(shí)，就能實(shí)現(xiàn)合成波形的動(dòng)態(tài)變化。在此結(jié)構(gòu)中，對不同譜線的調(diào)節(jié)相互獨(dú)立，操作簡單靈活?；诓▽?dǎo)結(jié)構(gòu)的AWG損耗小，穩(wěn)定性好，易于集成。而且，XPM效應(yīng)具有超快的響應(yīng)速度（<10fs），可以實(shí)現(xiàn)合成波形的超快變換。
　　本文主要工作包括以下內(nèi)容：
　　提出了一種基于XPM的OAWG結(jié)構(gòu)，輸入的光學(xué)頻率梳通過AWG進(jìn)行譜線分離

3、，根據(jù)XPM效應(yīng)的原理，通過改變控制光功率來改變每根譜線的幅度和相位，進(jìn)而合成所需的光脈沖。由于XPM效應(yīng)超快的響應(yīng)速度，控制光功率快速變化時(shí)，合成的波形可以快速的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換。通過仿真合成了靜態(tài)和動(dòng)態(tài)波形，并對影響該OAWG系統(tǒng)性能的因素進(jìn)行了分析。
　　針對所需控制光相對較高、結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜的問題，提出了一種基于非線性環(huán)形諧振腔（NRR）的OAWG結(jié)構(gòu)。光學(xué)頻率梳通過AWG分離。在NRR中，根據(jù)XPM的原理，通過改變控制光的功率可以