基于周期極化摻鎂鈮酸鋰的寬帶通道可調(diào)全光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換的研究.pdf

1、在全光通信波分復(fù)用光子網(wǎng)絡(luò)中，多路載波信號(hào)在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處需要快速的進(jìn)行通道路由交換與動(dòng)態(tài)重組，以解決節(jié)點(diǎn)處的波長(zhǎng)阻塞與競(jìng)爭(zhēng)，這就是波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換技術(shù)。當(dāng)前比較成熟的基于半導(dǎo)體光放大器的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換以及光/電/光的轉(zhuǎn)換技術(shù)局限于傳輸速率、信號(hào)格式、波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換通道數(shù)及靈活性有限等缺陷，不利于今后高速大容量光網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。基于周期極化鈮酸鋰晶體的非線性波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換，因其利用的是非線性完全光學(xué)作用過程，對(duì)載波信號(hào)的傳輸速率及傳輸格式完全透明、可實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換廣播等

2、特點(diǎn)而深受喜愛，將會(huì)是全光網(wǎng)絡(luò)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換最有前景的解決方案。本文研究的是周期極化摻鎂鈮酸鋰晶體中的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換，采用Ⅰ型準(zhǔn)位相匹配技術(shù)得到了寬帶倍頻與和頻效應(yīng)，利用該寬帶特性，基于級(jí)聯(lián)二階倍頻差頻與級(jí)聯(lián)二階和頻差頻兩種轉(zhuǎn)換機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了全光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換廣播功能以及輸出通道靈活可調(diào)功能的演示，并進(jìn)一步嘗試了加載碼型信號(hào)的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換。主要的研究成果有以下幾方面：
　　1.在摻鎂周期極化鈮酸鋰晶體中，我們對(duì)比了Ⅰ型（ooe）和0型（eee）準(zhǔn)位相匹配

3、（QPM）倍頻晶格極化疇反轉(zhuǎn)周期隨基頻波長(zhǎng)的變化曲線以及倍頻轉(zhuǎn)換效率的帶寬曲線。Ⅰ型QPM指在Z向切割的晶體中，控制入射基頻光為Y向偏振的尋常光（o光），產(chǎn)生的倍頻光或者和頻光則為Z向偏振的非尋常光（e光）。選取合適的晶體極化疇反轉(zhuǎn)周期和操作溫度，實(shí)驗(yàn)上我們得到了光通信1.5μm波段的Ⅰ型QPM寬帶倍頻與和頻。
　　2.基于寬帶倍頻與和頻效應(yīng)，提出在MgO:PPLN晶體中實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換廣播的兩種機(jī)制：?jiǎn)伪闷旨?jí)聯(lián)倍頻差頻（cSHG/D