多載波光源集成芯片的研究及設計.pdf

1、為了提高光纖通信系統(tǒng)的傳輸容量，世界各地的科學家們對基于多載波的光纖通信系統(tǒng)進行了深入的研究。多載波光源集成芯片是多載波光纖通信系統(tǒng)的核心器件之一。多載波光源的生成方法有很多，其中基于光學頻率梳的多載波光源生成方案具有系統(tǒng)結構簡單、載波數(shù)目可調(diào)、頻率間隔可調(diào)、載波頻率穩(wěn)定等優(yōu)點成為研究的熱點。本文重點關注基于多模干涉耦合器的光學頻率梳生成技術。
　　本文首先介紹了多載波光纖通信的發(fā)展、幾種典型的多載波光源生成方案以及光學頻率梳在多

2、載波光源生成和奈奎斯特脈沖生成兩方面的應用；然后在分析了電光調(diào)制器和多模干涉耦合器的理論基礎上，提出了兩種不同的、基于多模干涉耦合器的光學頻率梳生成方案，并仿真驗證了方案的正確性。本論文的主要工作有：提出了一種基于多模干涉耦合器的單邊帶調(diào)制器結構，并利用該調(diào)制器構建了循環(huán)頻移器結構用于生成光梳，分析了單邊帶調(diào)制的工作原理，并推導了理論表達公式，利用VPI仿真軟件驗證了該方案的正確性，仿真結果顯示單邊帶調(diào)制器實現(xiàn)了抑制載波的單邊帶調(diào)制，諧

3、波抑制比20dB，而循環(huán)頻移器實現(xiàn)了梳線數(shù)大于40、頻率間隔為5GHz的光學頻率梳；提出了一種基于多模干涉耦合器的新型MZ調(diào)制器結構，并構建了一種基于該調(diào)制器級聯(lián)結構的平坦光梳生成方案，分析了該調(diào)制器的工作原理，并推到了理論表達公式，利用VPI仿真軟件仿真驗證了該方案的正確性，仿真結果顯示通過調(diào)整直流偏置電壓和微波信號的功率，單個調(diào)制器可以生成梳線數(shù)為5、平坦度小于0.1dB的平坦光梳，而調(diào)制器級聯(lián)結構實現(xiàn)了梳線數(shù)25、平坦度小于0.2