基于光子晶體光纖中的脈沖俘獲的超高速光開關的研究.pdf

1、超高速全光開關是實現(xiàn)超高速光通信的一項重要關鍵技術。光子晶體光纖是近年來提出來的一種全新的光纖，它具有傳統(tǒng)光纖所無法比擬的特殊的光學特性，如無截止單模、可控色散以及豐富的光學非線性等特性，在全光通信領域具有廣闊的應用前景，已成為光纖通信領域的一個研究熱點。采用脈沖俘獲在光子晶體光纖中實現(xiàn)光開關能有效的提高光開關的響應速率，同時光開關還具有色散可控、俘獲率高等特點。本文研究了光子晶體光纖中的脈沖俘獲現(xiàn)象，以及基于脈沖俘獲的光開關的基本原理

2、和特性。取得的主要成果如下： 第一，光子晶體光纖中脈沖俘獲現(xiàn)象受多種因素的制約，理論分析十分復雜，數(shù)值模擬成為重要的分析手段。我們基于光子晶體光纖中光脈沖傳輸?shù)睦碚撃Ｐ妥灾鏖_發(fā)了能模擬基于脈沖俘獲實現(xiàn)光開關的計算機程序，與文獻報道的理論和實驗結果進行了比對，考核了程序計算結果的正確性。 第二，研究了高階色散、自陡峭、受激喇曼散射等各種高階效應對光子晶體光纖中脈沖俘獲的影響。結果表明，只有當抽運脈沖處于反常色散區(qū)、信號脈沖

3、處于正常色散區(qū)時才能形成脈沖俘獲現(xiàn)象，被俘獲的信號脈沖頻譜藍移、抽運脈沖頻譜紅移；不考慮受激喇曼散射影響時脈沖俘獲現(xiàn)象將消失。 第三，分析了光子晶體光纖中基于脈沖俘獲的超高速光開關的特性。數(shù)值模擬結果表明，增大抽運脈沖的初始功率，發(fā)生俘獲的兩個脈沖的頻移將更加明顯；抽運脈沖俘獲信號脈沖串中的任何一個信號后，隨著傳輸距離的增加，將不會影響到其它信號脈沖的傳輸特性；超高速光開關的響應速率受俘獲率的制約，當其響應速率超過某一特定值時，