摻鎂近化學(xué)計(jì)量比鈮酸鋰全光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的研究.pdf

1、全光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換技術(shù)是未來(lái)密集波分復(fù)用(DWDM)光通信網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵技術(shù)之一，而全光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器是DWDM網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵器件，在網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、光交換、動(dòng)態(tài)波長(zhǎng)路由、波長(zhǎng)再利用等方面有著廣泛的應(yīng)用?；谫|(zhì)子交換光波導(dǎo)的準(zhǔn)相位匹配級(jí)聯(lián)倍頻差頻(SHG－DFG)型全光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換技術(shù)具有對(duì)信號(hào)比特率和調(diào)制形式完全透明、相位共軛、多波長(zhǎng)同時(shí)轉(zhuǎn)換、極低的噪聲指數(shù)等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，并且信號(hào)光和泵浦光都在1.55um波段，是一種非常有應(yīng)用前景的光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換技術(shù)。本文對(duì)SHG

2、－DFG型全光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換技術(shù)進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)兩方面的研究。主要研究?jī)?nèi)容包括：
　　 (1)闡述了全光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器在未來(lái)光通信系統(tǒng)中的重要作用以及全光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的常見(jiàn)種類，介紹了SHG－DFG型光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的實(shí)現(xiàn)原理和研究現(xiàn)狀。
　　 (2)在非線性光學(xué)和光波導(dǎo)理論的基礎(chǔ)上建立了SHG－DFG型光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的理論模型，得到了描述準(zhǔn)相位匹配光波導(dǎo)中光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換過(guò)程的非線性耦合波方程組。對(duì)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬分析，并對(duì)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換

3、效率、轉(zhuǎn)換帶寬等性能指標(biāo)與波導(dǎo)尺寸、信號(hào)與泵浦功率、信號(hào)與泵浦波長(zhǎng)等參數(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行了計(jì)算與分析。
　　 (3)理論上分析了質(zhì)子交換光波導(dǎo)的性能，優(yōu)化了波導(dǎo)制作參數(shù)，在鈮酸鋰晶體上制作了質(zhì)子交換光波導(dǎo)；設(shè)計(jì)各種光刻掩模版，并進(jìn)行周期極化反轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)，成功獲得波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的原型器件。
　　 (4)實(shí)驗(yàn)研究了基于摻鎂近化學(xué)計(jì)量比周期極化反轉(zhuǎn)鈮酸鋰(PPLN)光波導(dǎo)的1.55um波段的SHG-DFG型光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換。獲得了較為理想的波