硅線波導和微環(huán)諧振腔中的四波混頻效應及其波長轉換研究.pdf

1、基于SOI（silicon-on-insulator）結構的硅線波導因其成熟的制作工藝、較高的非線性系數以及對光場的強約束能力而被廣泛應用于非線性信號處理領域。本論文主要研究了硅線波導和微環(huán)諧振腔中四波混頻效應，建立了理論模型，并針對波長轉換應用進行了優(yōu)化設計，通過實驗的方法實現了10Gb/s數據信號的全光波長轉換。
　　 首先簡單介紹了硅光子學的研究現狀以及硅線波導中基于四波混頻效應的波長轉換原理。接著對矩形截面硅線波導中的四

2、波混頻效應進行了理論建模和性能優(yōu)化，并分析了波導中損耗以及吸收效應對于波長轉換性能的影響。建立了雙泵浦四波混頻波長轉換的模型，并分析了該方案對波長轉換帶寬的擴展效果。
　　 考慮自相位調制和交叉相位調制的非線性相移的影響，建立了微環(huán)諧振腔中四波混頻效應的改進模型，并分析了該波長轉換的波長選擇特性和轉換效率的影響因素。
　　 從實驗上實現了硅線波導中連續(xù)光和脈沖光泵浦的四波混頻波長轉換，將加載的10Gb/s數據信號成功轉換