和頻與差頻級聯(lián)型全光波長轉(zhuǎn)換技術(shù)的研究.pdf

1、本文首先介紹了未來光通信網(wǎng)絡(luò)中的核心器件之一——全光波長轉(zhuǎn)換器（AOWC），介紹了全光網(wǎng)絡(luò)中對AOWC的基本要求，進(jìn)而討論了基于半導(dǎo)體激光器、半導(dǎo)體光放大器、非線性光纖環(huán)鏡的全光波長轉(zhuǎn)換器，分析了各種全光波長轉(zhuǎn)換器的優(yōu)缺點(diǎn)以及國內(nèi)外研究近況。在此基礎(chǔ)上提出了本文所研究的全光波長轉(zhuǎn)換器——基于非線性光波導(dǎo)周期極化反轉(zhuǎn)鈮酸鋰（PPLN）的和頻與差頻級聯(lián)型二階非線性效應(yīng)的全光波長轉(zhuǎn)換器，主要研究有： 理論研究：首先給出了非線性極化的彈

2、簧模型，形象的說明了非線性極化強(qiáng)度的產(chǎn)生原理；然后從麥克斯韋方程組和物質(zhì)方程出發(fā)，經(jīng)過簡單的近似推導(dǎo)出和頻與差頻級聯(lián)型全光波長轉(zhuǎn)換的瞬態(tài)耦合波方程；最后介紹了該波長轉(zhuǎn)換中的關(guān)鍵技術(shù)——準(zhǔn)相位匹配技術(shù)（QPM），并將其與雙折射相位匹配技術(shù)進(jìn)行了比較，進(jìn)而更加明確了準(zhǔn)相位匹配技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。 數(shù)值模擬：首先計(jì)算了和頻與差頻級聯(lián)型全光波長轉(zhuǎn)換技術(shù)在波矢失配量的允許范圍內(nèi)，準(zhǔn)相位匹配波長允許的范圍。分別計(jì)算了該波長轉(zhuǎn)換技術(shù)在脈沖泵浦和連續(xù)泵

3、浦情況下：轉(zhuǎn)換效率隨著PPLN長度的變換曲線；泵浦光功率、兩束泵浦光之間的間距、泵浦光的脈沖寬度以及走離效應(yīng)對轉(zhuǎn)換效率的影響；計(jì)算了信號光和轉(zhuǎn)換光的可調(diào)諧范圍；并計(jì)算了轉(zhuǎn)換光脈沖寬度隨著信號光沒沖寬度的變化曲線。 實(shí)驗(yàn)研究：由摻鉺光纖放大器、偏振控制器、PPLN、耦合器、可調(diào)窄帶濾波器和可調(diào)衰減器組成的可調(diào)諧的光纖環(huán)形腔激光器產(chǎn)生的連續(xù)光作為泵浦光，40Gbit/s的可調(diào)諧脈沖光作為信號光進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。測量了和頻與差頻級聯(lián)型全光波