一、用半导体光放大器作波长转换器（论文文献综述）
黄祝阳[1]（2020）在《基于SOA级联滤波器的全光信号处理研究》文中研究表明全光信号处理能避免光-电-光转换,具有大带宽、低功耗、便于集成的优点,有望在高速大容量光通信网络节点的信息处理与交换中发挥重要作用。研究适应多波长通信网络的多信道全光信号处理集成芯片对推动全光信号处理技术在光通信网络中的具体应用至关重要。半导体光放大器（SOA）由于具有高非线性效应、低功耗、高输出效率、小体积、易于集成等优势,被广泛应用于全光信号处理技术中。在国家973计划、国家杰出青年基金等课题的资助下,本文主要研究基于SOA级联滤波器方案的全光信号处理,旨在发展用作多信道全光信号处理的单片集成芯片。概括本文的研究成果和贡献,主要有如下几个方面:（1）创新性提出了SOA级联新型Fano滤波器的方案,改善了基于SOA级联滤波器方案的全光波长转换性能。在基于SOA级联高斯滤波器实现40 Gbit/s的全光波长转换的基础上,创新性提出了SOA级联新型Fano滤波器的方案,利用Fano滤波器的陡峭传输谱线型,在蓝移失谐下滤出频率啁啾信息的同时很好地抑制了载波的功率输出,从模拟仿真与实验两方面验证了该方案相比原先的SOA级联高斯滤波器方案在实现波长转换时,转换后的输出信号质量具有明显的改善。实验中,在40 Gbit/s的速率下,转换后信号的最佳Q值由5.7提升到6.9。（2）研制了一款可用于多信道全光信号处理的SOA级联滤波器的单片集成芯片。研究了片上集成器件的设计原理与方法,并完成了片上SOA、MMI（多模干涉仪）、DI（延时干涉仪）滤波器以及AWG（阵列波导光栅）滤波器的设计。对芯片制作工艺进行摸索,完成光刻工艺、刻蚀工艺、电极制作等工艺参数的摸索与标定。开发的这些In P基芯片制作工艺,为In P基单片集成芯片的制作奠定了工艺基础。最终实现了用于多信道全光信号处理的单片集成芯片的制作,芯片上包含用于非线性产生的长SOA、用于后续信号放大的短SOA、1×2 MMI、2×2 MMI、相移器、DI滤波器、AWG滤波器等共计9个功能性器件,以及用于耦合和传输的无源波导。搭建了针对该单片集成芯片的测试平台,对片上SOA、片上滤波器等器件的性能进行测试。测试结果显示SOA的增益特性、伏安特性良好,DI的消光比大于17 d B,DI的FSR（自由光谱范围）为1.5 nm,可调DI的调节范围超过半个FSR,AWG信道间的抑制比超过了20 d B,信道间距为3.3 nm。（3）利用研制的SOA级联滤波器的单片集成芯片,实验上实现了多信道同时的全光码型转换。实现了4×40 Gbit/s的NRZ-OOK（非归零开关键控码）到RZ-OOK（归零开关键控码）的同时转换,信道的平均功率代价在1 d B以内;进一步实现了4×50 Gbit/s的NRZ-QPSK（非归零正交相移编码）到RZ-QPSK（归零正交相移编码）的同时转换,信道的平均功率代价为3 d B。总结而言,本文提出了SOA级联滤波器实现波长转换的性能改善方案,研究成功适应多信道同时全光信号处理的单片集成芯片,基于集成芯片实现了四信道的同时码型转换。本文工作对基于SOA的全光信号处理集成芯片的研究起到了一定的推动作用,具有理论意义和实用价值。
尤凯熹[2]（2020）在《基于二维Te-Se异质结的光纤激光器和四波混频研究》文中研究说明光纤激光器具有光束质量好、结构简单等优点,由于激光是在光纤内部传输,所以外部环境对光纤激光器的影响微小,并且光纤具有优良的散热性。脉冲光纤激光器在光纤通信、国防军事安全、医疗健康、微加工、打标、焊接、切割等领域具有重要应用。利用可饱和吸收体作为关键器件的被动锁模技术是产生纳秒（nanosecond,ns）、皮秒（picosecond,ps）、甚至飞秒（femtosecond,fs）的超短脉冲激光器的重要手段。全光波长转换技术是实现全光通信的关键技术之一。目前,全光波长转换技术都是基于非线性效应产生的,其中基于四波混频效应的全光波长转换技术目前研究最多。与其他全光波长转换器相比,基于四波混频产生的新波长可以完全复制信号光的振幅、频率、相位等信息,可以实现完全透明波长转换。基于四波混频的波长转换早在十年前就已经提出了,然而其受介质的非线性强度限制,转化效率一直不高。寻找具有高稳定性、高非线性强度的介质成为当务之急。最近,我们发现了一种由碲烯（Te）和硒烯（Se）两种二维材料复合成的异质结构,形成了一种新型二维Te-Se异质结材料。这种新型的二维材料不仅比原始的碲烯和硒烯有着更好的非线性特性,更优异的导热性等,而且具有碲烯和硒烯欠缺的超高稳定性。本论文利用二维Te-Se异质结的非线性特性,将其与微纳光纤相结合,分别在掺镱和掺铒被动锁模光纤激光器上实现超短脉冲输出,并利用四波混频效应实现全光波长转换,主要研究内容如下:1、介绍了光纤激光器锁模和全光波长转换技术的特点及基本原理,并且介绍了可饱和吸收体的基本原理以及测量方法。2、介绍了二维Te-Se异质结材料的结构,利用化学表征,对二维Te-Se异质结材料进行原子力显微镜（AFM）、透射电子显微镜（TEM）和拉曼光谱等表征实验。3、介绍了基于二维Te-Se异质结材料的光纤激光器锁模实验,成功在掺镱光纤激光器中得到11.7 ps的锁模脉冲,在掺铒光纤激光器中得到889fs的超短锁模脉冲。4、介绍了基于二维Te-Se异质结材料的全光波长转换实验,介绍了波长转换实验装置的搭建,并分析了该装置的性能和信号处理的能力,成功实现了10GHz的信号调制。
王可[3]（2019）在《基于二维材料的全光器件研究》文中研究表明人类日益扩大的信息交互与传递需求,导致网络运营商需要更高速率,更高稳定性的通信系统来进行人类社会及经济活动的支撑。而全光通信及信号处理在近年来一直是研究热点,被广泛认为是克服当前电光通信系统中“网络瓶颈”的最有效的手段之一。全光信号处理的研究非常依赖于光与物质的相互作用,因此具有更好的非线性光学特性的光学材料的研究迅速成为研究热点。二维材料以它优异的光电特性,在光电器件的应用方面逐渐崛起,并被认为是最具潜力的应用方向之一。自2011年基于石墨烯的调制器的成功研制被报道以来,全光通信及信号处理迅速成为研究热点。具有大非线性光学灵敏度的二维层状材料利用自身的强光物质相互作用,为全光信号处理提供了一种新的有效途径。本文基于新材料在光通信系统上应用的需求及研究热点,利用二维材料在光通信波段的非线性光学特性,研究新型二维材料在未来全光纤通信系统中的具体应用。具体研究内容包括利用黑磷、铋烯等二维材料具备的可饱和吸收效应及克尔效应,结合全光通信网络的器件需求,研制出连续光幅度调制器、全光阈值器、光克尔开关、全光波长转换器,并进行了实际系统测试,从误码率角度及实际业务应用角度达到了光纤通信系统要求。本文的主要创新点如下:1、基于二维材料的可饱和吸收特性研制出基于黑磷-微纳光纤复合结构的全光幅度调制器,在实验中成功实现了在1566 nm的脉冲光经过二维材料-微纳光纤,对在波长范围为1511、1520 nm-1530 nm的连续光的全光调制。且该光调制器的消光比为4.7,从实验上实现飞秒脉冲激光器对连续光的调制;2、基于二维材料的可饱和吸收特性研制出黑磷-微纳光纤复合结构全光阈值器,在实验中实现基于黑磷在波长1550nm的全光阈值,从实验上将通信信道信噪比由3.54提高至17.5,并搭建光通信系统通过对传输误码进行测试进行了验证;3、基于二维材料的克尔效应研制出基于黑磷-微纳光纤复合结构的光克尔开关,在实验中实现在波长范围1541 nm-1559 nm的光开关功能,且其消光比达到26 dB,并对该器件做了稳定性研究;4、基于二维材料的克尔效应及四波混频的原理,研制出基于黑磷/黑磷量子点/铋烯-微纳光纤复合结构的全光波长转换器,在实验中实现了在波长范围1544nm-1559nm的波长转换;5、搭建光通信系统,对基于黑磷量子点/铋烯-微纳光纤复合结构的全光波长转换器进行了通信实验,以及20km的传输实验,测试实际误码率为10-9量级,满足光通信要求;并使用SDH业务信号对该光通信系统进行了实际实时视频业务20km传输实验,验证了并实现了基于黑磷量子点的全光波长转换器在实际光通信系统中的应用。黑磷、黑磷量子点、铋烯等二维材料在通信系统上的成功应用,为二维材料在现今的光纤通信中的实际应用奠定了一定的基础
汪鹏飞[4]（2019）在《高速宽带OCT扫频光源关键技术研究》文中研究指明光学相干层析成像（OCT,Optical Coherence Tomography）技术因其具有无辐射和高分辨率等优点受到相关领域学者的重视,并已成为研究热点。扫频光源对提高OCT成像质量起到至关重要的作用,同时扫频光源还可用于吸收光谱、活性介质增益光谱的精确测量和光纤光栅的解调等方面。本文基于傅里叶域锁模,光缓存等光学原理,研究了多种提高OCT扫频光源的扫频范围和扫频速率的关键技术。本文主要研究内容和结果如下:（1）对可以满足高速扫频光源所需的F-P可调谐滤波器驱动单元进行研究,解决常规函数信号发生器驱动时存在的驱动信号功率不足的问题。通过对滤波器内部压电陶瓷的位移-电压关系和实际扫频光源光谱特性的研究,确定以正弦波信号作为驱动F-P可调谐滤波器进行高速扫描的技术方法。（2）对基于量子阱半导体光放大器（SOA,Semiconductor Optical Amplifier）级联与单量子点SOA的窄瞬时线宽扫频光源进行研究。SOA与环形腔在系统中整体作用相当于增益介质和泵浦源,故该光源属于波长可调谐激光器。两型扫频光源的中心波长均为1310 nm,瞬时线宽小于0.03 nm,扫频速率为4 kHz,半高全宽分别为80 nm和72 nm,输出光功率分别为20 mW和8.1 mW且具有低偏振相关性。（3）针对高速大自由光谱范围的F-P滤波器、SOA、傅里叶域锁模（FDML,Fourier Domain Mode Locking）等技术,研制基于QW-SOA级联的高速扫频光源和基于QW-SOA与QD-SOA并联的高速宽带扫频光源,两型扫频光源扫描速率均为101 kHz,扫频范围分别95 nm和110 nm,QW-SOA与QD-SOA并联后的光谱宽度为318 nm,光功率分别为14.8 mW和7.8 mW,瞬时线宽均为0.1 nm。（4）将高速扫频光源的与光学缓存装置结合,设计并研发两型基于光学缓存装置的高速扫频光源。分别为基于环腔外光学缓存的高速扫频光源和基于环腔内光学缓存的高速扫频光源,研制过程中需要特别针对扫频光源的占空比进行调节。最终环腔外光学缓存高速扫频光源描速率为202 kHz,描范围为95 nm,平均输出光功率降为6.3 mW,瞬时线宽0.1 nm。环腔内高速扫频光源的扫描速率为202 kHz,扫描范围为95 nm,平均光功率7.5 mW,瞬时线宽为0.1 nm。
孙淑娟[5]（2019）在《三阶拉曼光纤放大器的研究与应用》文中进行了进一步梳理随着光纤通信技术的发展,无中继光传输距离越来越长,由过去的几十公里到现在的几百公里。由于无中继光传输距离受限于光纤的衰减、色散和非线性效应等因素,当光纤传输损耗超过90dB,传统的无中继光传输技术已经无法实现现有传输损耗的突破,需要寻求新的光传输技术来延长无中继传输距离。拉曼光纤放大器（FRA）以传输光纤本身作为增益介质对信号实现分布式放大,具有增益高、带宽大、噪声低等优点,使其成为无中继光传输系统的关键技术之一。现有一阶和二阶FRA对光传输系统的优化能力有限,而三阶FRA在达到相同增益的情况下具有更低的等效噪声指数,因而能明显改善系统性能,实现更远的无中继传输。本文重点围绕着三阶拉曼光纤放大器展开,主要分析了三阶FRA的数学模型及其求解方法,针对三阶FRA的噪声和增益等关键性能指标,提出了一种基于半导体激光器的多泵浦波长的新型三阶拉曼光纤放大器,优化了激光激射和相对强度噪声（RIN）对系统的影响,并对基于该新型三阶拉曼光纤放大器的高速超长无中继光传输系统进行了实验。具体研究工作如下:（1）基于受激拉曼散射效应基本理论,研究了三阶FRA的原理,并根据现有一阶、二阶和传统三阶FRA结构,设计了一种基于半导体激光器的多泵浦波长的新型三阶FRA结构。（2）通过对单泵浦单信号的一阶FRA传输方程的研究,拓展推导了三阶FRA泵浦光、信号光、瑞利散射、双瑞利散射（DRS）和放大的自发辐射（ASE）噪声的数学模型,并给出了在初值和边值条件下三阶拉曼光纤放大器数学模型的求解方法。（3）通过分析拉曼光纤放大器的噪声来源和相关指标参数,仿真分析了在DRS和ASE噪声的影响下,一阶、二阶和三阶FRA的性能,并得出结论:传统三阶FRA比一阶FRA有2.1dB系统光信噪比（OSNR）改善,传统三阶FRA比二阶FRA有1.2dB的系统OSNR改善,新型三阶FRA比二阶FRA有0.9dB的系统OSNR改善。（4）采用基于半导体激光器的多泵浦波长的新型三阶拉曼光纤放大器设计了单波50Gbit/s与100Gbit/s的高速率超长无中继传输系统,在国内首次实现了单波50Gbit/s、线路总损耗103.95dB和单波100Gbit/s、线路总损耗101.27dB的传输系统。
李茜[6]（2017）在《基于LOA的全光逻辑技术及RTD、转向耦合器的研究》文中提出随着高速率、大容量现代通信系统的迅猛发展,对于不同通信系统中所使用的器件要求也越来越高。例如,高速率和低功率电路中需要高性能小尺寸的电子逻辑器件;日益增长的各种通信业务需要更高频段的微波耦合器件;高速、大容量光纤通信需要进行全光信号处理的全光逻辑器件等等。具有逻辑功能的器件是通信系统必备的基础器件,掌握其自主知识产权十分必要。因此,对不同通信系统中先进逻辑器件进行深入研究具有较大意义。本论文主要针对在光域中工作的线性光放大器（LOA）、电域中工作的共振隧穿二极管（RTD）以及转向（TRD）耦合器进行了深入研究。利用新型LOA交叉增益调制（XGM）的效应实现了全光逻辑门运算,讨论了不同参数对于逻辑门输出结果的影响;研究了RTD单管各个电阻间的关系,定义并测得了RTD的本征负阻,分析了RTD串联电阻、本征负阻和实测负阻之间的关系;结合周期性负载耦合线的原理,利用奇-偶模阻抗和相位速率的条件对TRD耦合器的模型进行了推导,提出了开槽式TRD耦合器的设计模型,并进行了TRD耦合器样片研制,开展了实验研究,验证了模型的有效性与正确性。具体研究内容及创新点如下:1、从LOA的载流子速率方程、垂直光场光子速率方程以及光功率的传输方程出发,结合XGM原理,研究了基于LOA-XGM全光逻辑“与（AND）”门和“或非（NOR）”门的理论模型,并优化了设计参数。提出了利用LOA-XGM效应来实现全光逻辑“异或（XOR）”运算的理论模型。采用多个LOA级联,实现了全光逻辑“XOR”的运算。并利用Simulink软件仿真验证了理论模型的有效性。2、运用XGM的原理,减少LOA的个数,提出了全光逻辑“同或（XNOR）”运算的理论模型。通过优化输入和器件参数,获得了更好的逻辑运算输出结果。3、系统的研究了RTD各个电阻参数间的关系。在利用外加电阻法测量RTD串联电阻的基础上,根据正负电阻补偿原理,重新定义并测得了RTD的本征负阻。建立了串联电阻、本征负阻和实测负阻之间的关系,并且对RTD样管进行了测量,实验数据很好的验证了理论中所提出的电阻关系。4、深入研究了周期性负载耦合线结构的TRD耦合器工作机理,并对TRD耦合器的模型进行了推导。为了克服奇-偶模阻抗和相位速率这两个条件很难同时满足的问题,利用周期负载耦合线来替换原来的耦合线,通过调整新的耦合线周期和负载阻抗来满足转向耦合运算所需的条件。5、设计了在四个端口的馈线处进行开槽的TRD耦合器方案。通过改变TRD耦合器的结构,来改善其输出特性。利用HFSS软件对开槽的周期性负载TRD耦合器进行了仿真,分析了S参数。并与未开槽的TRD耦合器的S参数进行了对比,最终达到了降低损耗,提高隔离度的效果。对所设计的耦合器进行了实物制作与测量,得到了与理论仿真结果比较吻合的实验数据,验证了设计方案的有效性。
毛雅亚[7]（2016）在《面向相位调制信号的全光码型转换与波长变换的研究》文中研究说明随着移动互联网、云计算、物联网、大数据等新技术的不断发展,通信容量需求以超摩尔定律的规律快速增长。相位调制格式信号凭借高频谱效率、高非线性容限、高接收机灵敏度等优势广泛应用于高速光通信网,但同时也给未来全光网络的信号处理技术带来新的挑战。本论文在国家自然基金项目"面向40Gb/s以上新型编码格式的全光缓存、慢光与净负荷提取研究"的资助下,针对相位调制格式信号的全光码型转换和波长变换开展深入的研究,研究成果对未来光通信网络的信号处理技术提升具有重要的意义和应用价值。本论文的主要创新性工作如下:1、导出差分相移键控（DPSK）信号在半导体光放大器（SOA）中的传输方程,对DPSK信号在SOA中的传输特性进行了数值模拟分析和实验,明确了码型效应的主要影响因素。研究结果表明,当信号码元周期与SOA增益恢复时间可比拟时码型效应较强,而当信号码元周期远大于或远小于SOA增益恢复时间时码型效应较弱。2、提出一种基于太赫兹非对称解复用器（TOAD）的非归零差分相移键控（NRZ-DPSK）到归零差分相移键控（RZ-DPSK）信号的全光码型转换器,实现了 10 Gb/s的NRZ-DPSK到RZ-DPSK信号的码型转换。输出信号占空比从16%到66%连续可调,消光比大于8 dB,并且该转换器可对1520～1570 nm达50 nm波长范围的信号进行转换。3、提出一种基于半导体光放大器非线性偏振旋转效应（SOA-NPR）的DPSK信号的全光码型转换器,实现了 10 Gb/s的NRZ-DPSK到RZ-DPSK信号的转换。转换器输出信号占空比从33%到66%连续可调,消光比大于10dB,功率代价低于-0.4 dB。与TOAD型转换器相比,提出的全光码型转换器输出信号消光比更高。4、提出一种基于级联延迟干涉仪（DI）与SOA的DPSK信号的全光波长变换器,实现了 10 Gb/s的DPSK信号的全光波长变换。变换器偏振不敏感,变换输出信号功率均衡,对控制光功率要求适中（3 dBm）,输出信号的Q值大于9,功率代价低于1.4 dB,可变换波长范围从1540 nm到1570 nm达30 nm。所提出的转换器结构简单,成本低,易集成,实用化前景好。5、提出一种基于级联DI与SOA的DPSK信号的单波长到多波长的"组播"式全光波长变换器,进行了"组播"式全光波长变换探索,实现了 10Gb/s的DPSK信号的单波长到双波长的"组播"式波长转换。两路输出信号的Q值分别为9.3和9.1,功率代价分别仅为1.5 dB与1.7 dB。
邹景昊[8]（2016）在《基于饱和吸收体激光器实现光信息处理的研究》文中指出光通信网络作为未来通信的发展趋势,正得到与日俱增的关注。其中,早前广泛使用的“光-电-光”模式因电信息处理在效率与功耗等方面的瓶颈,正向逐步全光网络过渡。半导体激光器是实现全光网络中的重要组成器件,在光信息处理中常用分布反馈式激光器与分布布拉格反射半导体激光器,目前的研究也开始向一些包括饱和吸收体激光器在内的新型外腔半导体激光器拓展。基于此背景,本文将主要就饱和吸收体激光器在以下两个方面的创新应用点进行探讨研究:（1）为达到未来网络对独立信道的超高数据速率要求（400Gb/s,甚至更高）,适合的方法之一即是通过组合多个低波特率的载波,使其整体可以被看做为一个超级信道。因此,本文对在饱和吸收体激光器中利用四波混频进行奈奎斯特波分复用超级信道波长转换的性能进行了研究。研究过程中,分别在原始比特率达到448Gb/s与896Gb/s的情况下,对超级信道的子信道采用差分正交相移键控调制与16态正交幅度调制的情况进行了数值仿真。仿真结果验证了在饱和吸收体激光器中采用简并与非简并的四波混频对奈奎斯特波分复用超级信道进行全光波长转换的可行性。研究的过程分别考虑了升余弦脉冲整形与根升余弦脉冲整形对波长转换过程的影响,并发现超级信道对泵浦产生的交叉增益调制会严重损耗整个系统的转换性能。研究结果表明,当泵浦与超级信道的中心波长的失谐频率设置为200GHz,且泵浦采用饱和吸收体激光器增益饱和功率两倍的泵浦功率时,系统的波长转换性能较优。（2）在饱和吸收体激光器理论基础之上,本文提出了应用在片上多处理器的一种基于饱和吸收体的低延时光开光结构,研究了在如下两个场景中,如何最小化处理器芯片的能耗:复式插座共享内存协作网络与数据中心的光架顶交换机。该光开光的架构中包涵一个简化的发送与丢弃服务器接口的控制面板,以及一种马赫-森德干涉仪与饱和吸收体激光器混合集成的电子缓冲光开关。研究表明,相较于传统的预设光开关,上述光开光架构在低负荷状态下有效地降低了主要延时,并且一定程度地提高了芯片的性能表现,但在功耗方面的表现仍有待进一步的研究来改进。
黄晨[9]（2016）在《光纤延迟线中SOA光开关的关键问题研究》文中研究指明光纤延迟线因其具有延时带宽积大、电磁兼容性好和工作频率高等特性,在相控阵雷达、光纤通信系统、全光信号处理、光计算机系统和电子对抗等领域都有着广泛的应用。在基于光开关结构的光纤延迟线中光开关是其关键器件,半导体光放大器（SOA,Semiconductor Optical Amplifier）作为光开关在多方面有显着的优势,因此解决其关键性问题具有重要的理论意义和应用价值。本论文围绕半导体光放大器展开研究,针对SOA引入的信号失真和码型效应等问题提出了新的解决方法,主要开展了如下三方面的研究工作:首先,学习研究了SOA的结构及其工作原理,分析了SOA的基本理论方程,为下文解决方案的原理阐述提供了理论支持。对SOA部分非线性效应进行探讨,分析研究了其对应的原理和应用。其次,针对SOA引入的信号失真问题,提出了采用相位调制代替传统的强度调制的方案。对基于相位调制链路抑制SOA引入的信号失真方案进行理论分析和实验研究,设计了与传统的强度调制链路的对比实验,测试了经过链路传输后输出信号的波形,链路的无杂散动态范围（SFDR,Spurious Free Dynamic Range）等参数,证明了基于相位调制的链路可以有效抑制SOA引入的信号失真。最后,针对SOA码型效应引入的信号失真和光谱展宽等问题,提出了以偏振调制链路代替传统的强度调制链路抑制SOA的码型效应的方案。对该方案进行了理论分析和实验研究,分别测试了链路在传输模拟信号和数字信号的情况下,输出波形失真程度与SOA输入功率和偏置电流的关系,信号光谱展宽与SOA的工作状态的关系,增益与码型的关系等问题,实验结果表明基于偏振调制的链路可以有效抑制SOA码型效应。
张真[10]（2016）在《基于共振和Kerr非线性效应全光逻辑门的研究》文中指出第二代网络在传送信息时存在电子瓶颈,而全光网络能克服这个问题,减少网络拥塞,具有传输信息容量大,质量高,传输速率透明,较高的灵活性和可靠性等特点。未来光纤通信技术发展的最高阶段无疑是全光网络。全光开关作为全光通信技术、全光计算、全光通信传输系统等的关键元器件,能在光域上实现各种逻辑操作,无需光电转换,成为近年来研究的热点。本文具体的研究成果和工作如下:1.本文介绍了光纤中光脉冲在其中传输时的非线性方程,并推导了光纤耦合器的耦合模方程。简单介绍了两芯耦合器的结构,讨论了其开关特性。当能量比较低的连续光入射到耦合器中时,可忽略其非线性,此时的状态是线性的;当能量比较高的连续光入射时,耦合器的工作状态是非线性的,利用非线性耦合器可以做成全光开关。2.本文研究了在掺铒光纤耦合器中基于共振非线性效应的全光逻辑门,共振非线性来源于铒离子的能级跃迁,这与克尔非线性不同,克尔非线性效应来源于三阶极化率,共振非线性效应比克尔非线性效应更加显着。对于掺杂铒离子的光纤来说,当波长为980 nm的强泵浦光照射到上面时,泵浦光的光子就会被铒离子吸收,从4I（15）/2（基态）跃迁至4I（13）/2（亚稳态）,导致粒子数反转,波长为1550 nm的信号光被放大,传播常数产生复数的变化,其实部与折射率的变化成正比,虚部与增益的变化成正比,并且两者的变化都与泵浦的功率变化有关系。本文介绍了铒离子的三能级模型图,讨论了共振非线性效应产生的原理,并推导出基于共振非线性全光逻辑门的耦合模方程。在此基础上进行MATLAB仿真研究。当输入初始相位相同的信号光时,在掺铒光纤耦合器的纤芯（40）中,信号光（波长为1550 nm）与泵浦光（波长为980 nm）通过波分复用器（WDM）同时入射进入其中,而在纤芯（47）中只有信号光。由于泵浦光的波长明显不同于信号光的波长,泵浦光会保持在纤芯（40）中,纤芯（40）受泵浦光作用产生增益而纤芯（47）不发生变化。由于共振非线性效应,导致纤芯（40）和（47）中信号光相位发生改变,在输出端口C和D实现开关转换。通过改变泵浦光功率、输入信号的不同功率组合,可以实现不同的逻辑门。输入初始相位不同的信号光即让两个输入信号在开始入射时存在相位差,也可以实现开关功能。本文还仿真了泵浦光功率、信号光相位差和消光比三者之间的三维图。研究表明,基于共振非线性效应的全光逻辑门可以降低开关的阈值功率,所需泵浦光的功率可以下降到毫瓦量级,从而避免了对光纤造成损坏。3.本文研究了基于波长转换技术的全光逻辑门。介绍了多种波长转换技术的原理,并分析比较了它们的优缺点。本文研究的波长转换技术是基于光纤交叉相位调制（XPM）,利用光Kerr效应实现的,并且为了降低所需泵浦光的功率,避免对光纤造成损坏,采用具有高非线性的三氧化二铋光纤。被调制的泵浦光信号,经过功率放大后,与弱连续光一起入射到适当长度的光纤中。泵浦光与弱连续光会产生交叉相位调制,导致弱连续光的输出功率在两波导间转换,并且信号从泵浦光上转移到弱连续光上,实现了波长转换。研究表明基于波长转换的全光逻辑门具有比较高的开关对比度,更好的开关特性。本文在前人研究光纤耦合器的开关特性的基础上,深入研究了基于共振非线性和基于波长转换技术的全光逻辑门。以往研究的全光逻辑门一般是基于克尔效应,所需开关的阈值功率在几十千瓦量级,基于共振非线性效应的全光逻辑门将开关的阈值功率降到毫瓦量级,大大减小了对光纤的损坏。基于波长转换技术的全光逻辑门利用光纤kerr效应、高非线性光纤,具有比较高的开关对比度,更好的开关特性,为研究低成本、高速度、实用化的全光开关提供了理论基础。
二、用半导体光放大器作波长转换器（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、用半导体光放大器作波长转换器（论文提纲范文）
（1）基于SOA级联滤波器的全光信号处理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 全光信号处理的研究背景与研究意义 |
| 1.2 全光信号处理的研究范畴与实现方法 |
| 1.3 基于SOA的全光信号处理研究进展 |
| 1.4 本论文的工作 |
| 2 SOA级联滤波器全光信号处理方案的理论基础 |
| 2.1 SOA的基本原理 |
| 2.2 滤波器的基本工作原理 |
| 2.3 单片集成方案的基本原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 SOA级联滤波器实现波长转换及其性能改善的研究 |
| 3.1 SOA级联高斯滤波器实现波长转换的理论与实验研究 |
| 3.2 SOA级联Fano滤波器实现波长转换的理论与实验研究 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 SOA级联滤波器单片集成芯片的设计、制作与测试 |
| 4.1 SOA级联滤波器集成芯片的设计 |
| 4.2 SOA级联滤波器集成芯片的制作工艺 |
| 4.3 SOA级联滤波器集成芯片的测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 SOA级联滤波器集成芯片用于多信道码型转换的研究 |
| 5.1 片上多信道NRZ-OOK到 RZ-OOK的理论与实验研究 |
| 5.2 片上多信道NRZ-QPSK到 RZ-QPSK的理论与实验研究 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表论文目录 |
| 附录2 英文缩写简表 |
（2）基于二维Te-Se异质结的光纤激光器和四波混频研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 二维材料简介 |
| 1.2 基于二维材料的被动锁模光纤激光器研究现状 |
| 1.2.1 NPR锁模技术 |
| 1.2.2 可饱和吸收体锁模技术的发展 |
| 1.3 基于二维材料的全光波长转换器研究现状 |
| 1.3.1 基于交叉增益调制的全光波长转换器 |
| 1.3.2 基于交叉相位调制的全光波长转换器 |
| 1.3.3 基于四波混频的全光波长转换器 |
| 1.3.4 基于差频效应的全光波长转换器 |
| 1.3.5 基于二维材料的全光波长转换器 |
| 1.4 本论文主要研究目的、内容以及创新点 |
| 1.4.1 主要研究目的 |
| 1.4.2 主要内容 |
| 1.4.3 创新点 |
| 第2章 锁模的基本原理和可饱和吸收体基本原理及测量方法 |
| 2.1 锁模的基本原理 |
| 2.2 可饱和吸收特性 |
| 2.3 可饱和吸收体的测量方法 |
| 2.3.1 Z扫描技术 |
| 2.3.2 双探头测量法 |
| 2.4 四波混频的原理 |
| 2.5 四波混频理论 |
| 2.5.1 耦合振幅方程 |
| 2.5.2 耦合方程的近似解 |
| 2.5.3 超快四波混频过程 |
| 2.5.4 相位匹配 |
| 第3章 Te-Se异质结的制备方法及表征 |
| 3.1 碲烯和硒烯简介 |
| 3.1.1 碲烯 |
| 3.1.2 硒烯 |
| 3.2 异质结简介 |
| 3.3 Te-Se异质结的制备及表征 |
| 第4章 基于Te-Se异质结的被动锁模光纤激光器研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 Te-Se异质结可饱和吸收体的非线性测试 |
| 4.3 掺镱光纤被动锁模激光器实验装置 |
| 4.4 实验结果分析 |
| 4.5 掺铒光纤被动锁模激光器实验装置 |
| 4.6 实验结果分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 基于Te-Se异质结的光学四波混频研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验装置 |
| 5.3 实验结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结和未来工作展望 |
| 6.1 论文内容总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 指导老师对研究生学位论文的学术评语 |
| 答辩委员会决议书 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（3）基于二维材料的全光器件研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 基于二维材料的全光器件研究现状 |
| 1.2.1 基于二维材料的开关幅度调制器的研究现状 |
| 1.2.2 光克尔效应的研究现状 |
| 1.2.3 基于二维材料的全光波长转换器研究现状 |
| 1.3 论文研究目的、内容及创新点 |
| 第2章 基本理论 |
| 2.1 基于二维材料的全光幅度调制器的理论基础 |
| 2.2 全光阈值的理论基础 |
| 2.3 光克尔效应 |
| 2.4 四波混频的基本理论 |
| 2.4.1 四波混频的起源 |
| 2.4.2 四波混频理论 |
| 第3章 二维材料的制备及表征特性 |
| 3.1 二维材料的制备 |
| 3.2 二维材料的表征 |
| 3.2.1 Z扫描技术 |
| 3.2.2 二维材料的表征 |
| 第4章 基于二维材料的全光调制研究 |
| 4.1 以黑磷为代表的二维材料可饱和吸收效应实验 |
| 4.2 基于黑磷-微纳光纤复合结构的全光调制实验原理 |
| 4.3 基于黑磷-微纳光纤复合结构的全光调制实验 |
| 4.4 全光调制实验的结果分析 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 基于黑磷-微纳光纤复合结构全光阈值器实验 |
| 5.1 基于二维材料的全光阈值器实验原理 |
| 5.2 基于二维材料的全光阈值器实验 |
| 5.3 基于二维材料的全光阈值器实验结果分析 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 基于二维材料的克尔光开关研究 |
| 6.1 基于铋烯-微纳光纤复合结构的光开关实验 |
| 6.2 黑磷-微纳光纤复合结构的克尔光开关实验 |
| 6.3 小结 |
| 第7章 基于二维材料的四波混频研究 |
| 7.1 基于铋烯-微纳光纤的四波混频实验 |
| 7.2 基于黑磷-微纳光纤的四波混频实验 |
| 7.3 基于黑磷量子点-微纳光纤的四波混频实验 |
| 7.4 小结 |
| 第8章 基于二维材料的器件在全光通信系统中的应用 |
| 8.1 光通信系统简介 |
| 8.1.1 光通信系统的历史 |
| 8.1.2 光通信系统的发展 |
| 8.1.3 光通信系统的构成 |
| 8.2 基于黑磷量子点-微纳光纤的通信系统传输实验 |
| 8.2.1 实验装置 |
| 8.2.2 实验结果分析 |
| 8.3 基于铋烯-微纳光纤的通信系统传输实验 |
| 8.3.1 实验装置 |
| 8.3.2 实验结果分析 |
| 8.4 二维材料在通信系统中的实际应用 |
| 8.4.1 实验目的 |
| 8.4.2 实验准备 |
| 8.4.3 黑磷量子点在光通信系统中的应用实验 |
| 8.5 小结 |
| 第9章 总结与展望 |
| 9.1 总结 |
| 9.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间的研究成果 |
（4）高速宽带OCT扫频光源关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.2.1 OCT技术简介 |
| 1.2.2 扫频光源技术及分类 |
| 1.3 扫频光源的国内外研究现状 |
| 1.4 本文章节安排 |
| 第2章 基于傅里叶域锁模的扫频光源研究 |
| 2.1 激光原理 |
| 2.2 FDML扫频光源基本原理 |
| 2.3 半导体光放大器原理 |
| 2.3.1 量子阱SOA(QW-SOA) |
| 2.3.2 量子点SOA(QD-SOA) |
| 2.4 光纤F-P可调谐滤波器原理 |
| 2.5 扫频光源性能参数 |
| 2.5.1 光源中心波长 |
| 2.5.2 光谱带宽 |
| 2.5.3 扫频速度 |
| 2.5.4 瞬时线宽 |
| 2.5.5 输出光功率 |
| 2.5.6 占空比与线性度 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 窄线宽扫频光源设计与研制 |
| 3.1 总体方案设计 |
| 3.1.1 关键器件选型与介绍 |
| 3.1.2 F-P滤波器驱动模块设计与制作 |
| 3.1.3 F-P滤波器驱动波形的选取 |
| 3.2 窄线宽扫频光源的研制 |
| 3.2.1 基于QW-SOA级联的窄线宽扫频光源研制 |
| 3.2.2 基于单QD-SOA的窄线宽扫频光源研制 |
| 3.3 光谱时序图前后向不对称性的分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 高速扫频光源设计与研制 |
| 4.1 基于QW-SOA级联的高速扫频光源研制 |
| 4.2 QW-SOA与 QD-SOA并联的高速宽带扫频光源研制 |
| 4.3 基于光学缓存装置的高速扫频光源 |
| 4.3.1 环腔外光学缓存装置 |
| 4.3.2 环腔内光学缓存装置 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 本文工作总结 |
| 5.2 本文主要创新点 |
| 5.3 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的科研成果和参与的项目 |
（5）三阶拉曼光纤放大器的研究与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 光通信系统中常用的放大技术 |
| 1.1.1 掺铒光纤放大器 |
| 1.1.2 半导体光放大器 |
| 1.1.3 拉曼光纤放大器 |
| 1.2 三阶拉曼光纤放大器国内外研究现状 |
| 1.3 三阶拉曼光纤放大器的研究意义 |
| 1.4 本论文的研究内容及创新点 |
| 2 三阶拉曼光纤放大器的理论原理 |
| 2.1 三阶拉曼光纤放大器的基本理论 |
| 2.1.1 拉曼散射 |
| 2.1.2 光纤中的受激拉曼散射效应 |
| 2.1.3 三阶拉曼光纤放大器的基本原理 |
| 2.2 三阶拉曼光纤放大器的结构 |
| 2.2.1 三阶拉曼光纤放大器的基本结构 |
| 2.2.2 三阶拉曼光纤放大器的结构分类 |
| 2.2.3 三阶拉曼光纤放大器的结构设计 |
| 2.2.4 三阶拉曼光纤放大器的泵浦源选择 |
| 2.3 拉曼光纤放大器的数学模型求解 |
| 2.3.1 三阶拉曼光纤放大器的数学模型 |
| 2.3.2 三阶拉曼光纤放大器模型的数值算法研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 三阶拉曼光纤放大器的性能研究与优化配置 |
| 3.1 三阶拉曼光纤放大器的噪声来源 |
| 3.2 三阶拉曼光纤放大器的性能指标 |
| 3.2.1 净增益与开关增益 |
| 3.2.2 等效噪声指数 |
| 3.3 传统三阶拉曼光纤放大器的性能研究 |
| 3.3.1 三阶与二阶、一阶拉曼光纤放大器的噪声性能比较 |
| 3.3.2 三阶拉曼光纤放大器噪声性能分析 |
| 3.4 新型三阶拉曼光纤放大器的性能研究 |
| 3.4.1 新型三阶拉曼光纤放大器信号光波长选择 |
| 3.4.2 新型与传统三阶拉曼光纤放大器性能比较 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 新型三阶拉曼光纤放大器在高速超长无中继光传输系统中的应用及测试 |
| 4.1 超长距无中继光传输系统简介 |
| 4.2 三阶拉曼系统关键技术 |
| 4.2.1 编码调制技术 |
| 4.2.2 新型光纤技术 |
| 4.2.3 色散补偿技术 |
| 4.2.4 三阶拉曼与遥泵结合光放大技术 |
| 4.3 三阶拉曼系统结构设计 |
| 4.4 三阶拉曼系统测试 |
| 4.4.1 基于三阶拉曼光纤放大器的单波50G系统测试 |
| 4.4.2 基于三阶拉曼光纤放大器的双载波50G系统测试 |
| 4.4.3 基于三阶拉曼光纤放大器的单波100G系统测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录1 攻读硕士学位期间参与的项目和发表的论文 |
| 附录2 主要英文缩写语对照表 |
（6）基于LOA的全光逻辑技术及RTD、转向耦合器的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文工作研究背景 |
| 1.2 国内外研究动态 |
| 1.2.1 全光逻辑处理方面的国内外动态 |
| 1.2.2 共振隧穿二极管国内外发展动态 |
| 1.2.3 定向耦合器国内外发展动态 |
| 1.3 论文的主要创新点及结构安排 |
| 第2章 LOA理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 LOA的基本理论 |
| 2.2.1 LOA的基本结构 |
| 2.2.2 LOA的理论模型 |
| 2.3 LOA的优势及应用 |
| 2.3.1 LOA的优势 |
| 2.3.2 LOA的应用 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于LOA-XGM全光逻辑门的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于LOA-XGM的理论模型 |
| 3.3 基于LOA-XGM全光逻辑AND与NOR门 |
| 3.3.1 AND门的理论结构 |
| 3.3.2 AND门的仿真与优化 |
| 3.3.3 NOR门的理论结构 |
| 3.3.4 NOR门的仿真与优化 |
| 3.3.5 基于LOA-XGM的载流子密度变化 |
| 3.3.6 基于LOA-XGM的性能研究 |
| 3.4 基于LOA-XGM全光逻辑XOR门设计 |
| 3.4.1 XOR门的结构设计 |
| 3.4.2 仿真分析与优化 |
| 3.5 基于LOA-XGM全光逻辑XNOR门设计 |
| 3.5.1 XNOR门的结构设计 |
| 3.5.2 仿真分析与优化 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 RTD电阻特性的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 RTD的理论基础 |
| 4.2.1 共振隧穿器件的特点 |
| 4.2.2 双势垒量子势阱结构 |
| 4.2.3 RTD的物理过程 |
| 4.2.4 双势垒单势阱结构共振隧穿的两种物理模型 |
| 4.2.5 负微分电阻 |
| 4.3 RTD电阻间的关系研究 |
| 4.3.1 本征负电阻 |
| 4.3.2 串联电阻 |
| 4.3.3 实测直流负阻 |
| 4.3.4 表观正阻 |
| 4.3.5 RTD电阻参数的关系 |
| 4.4 实验结果与分析 |
| 4.4.1 串联电阻的测量 |
| 4.4.2 本征负阻的测量 |
| 4.4.3 表观正阻的测量与显示 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 转向定向耦合器的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 定向耦合器的基本理论 |
| 5.2.1 定向耦合器的理论模型 |
| 5.2.2 定向耦合器的性能指标 |
| 5.3 转向定向耦合器的设计 |
| 5.3.1 转向定向耦合器模型建立 |
| 5.3.2 周期负载转向耦合线的引入 |
| 5.3.3 开槽转向耦合器的设计与优化 |
| 5.4 开槽式转向耦合器的实验研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（7）面向相位调制信号的全光码型转换与波长变换的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 相位调制格式的发展 |
| 1.1.2 全光码型转换的研究意义 |
| 1.1.3 全光波长变换的研究意义 |
| 1.2 相位调制格式全光码型转换的研究现状 |
| 1.2.1 RZ码到NRZ码的转换 |
| 1.2.2 NRZ码到RZ码的转换 |
| 1.3 相位调制格式全光波长变换的研究现状 |
| 1.3.1 基于FWM效应 |
| 1.3.2 基于DFG效应 |
| 1.3.3 基于级联DI与MZI结构 |
| 1.4 本文的研究内容与结构 |
| 2 相位调制格式全光信号处理的理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 DPSK信号的调制与解调 |
| 2.2.1 DPSK信号的调制 |
| 2.2.2 DPSK信号的解调 |
| 2.3 DPSK信号在SOA中的放大特性 |
| 2.3.1 理论基础 |
| 2.3.2 数值模拟 |
| 2.3.3 实验结果 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于TOAD的DPSK信号的码型转换 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于TOAD的光开关 |
| 3.2.1 TOAD基本模型 |
| 3.2.2 TOAD的开关窗口特性 |
| 3.2.3 时钟控制光作用下TOAD对DPSK信号的作用 |
| 3.2.4 TOAD环中的时延控制 |
| 3.3 基于TOAD的DPSK信号码型转换实验 |
| 3.3.1 实验方案 |
| 3.3.2 实验结果及分析 |
| 3.4 码型转换器的性能测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于SOA-NPR的DPSK信号码型转换 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于SOA-NPR的光控偏振开关 |
| 4.2.1 SOA-NPR效应理论基础 |
| 4.2.2 基于SOA-NPR效应偏振态演化的实验研究 |
| 4.2.3 光控偏振开关的实验研究 |
| 4.3 基于SOA-NPR的DPSK信号码型转换实验 |
| 4.3.1 实验系统 |
| 4.3.2 实验结果与分析 |
| 4.4 与基于TOAD的码型转换器的比较 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于级联DI与SOA的DPSK信号的波长变换 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 多路信号在SOA中的光-光作用 |
| 5.3 DPSK信号的单波长变换 |
| 5.3.1 实验系统与原理 |
| 5.3.2 实验结果与分析 |
| 5.3.3 波长变换器性能研究 |
| 5.4 DPSK信号的单波长-双波长的"组播"式波长变换 |
| 5.4.1 实验系统 |
| 5.4.2 实验结果及分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 论文完成的主要工作 |
| 6.2 进一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 缩写词索引 |
| 作者简历 |
| 攻读博士期间发表论文 |
| 学位论文数据集 |
（8）基于饱和吸收体激光器实现光信息处理的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景介绍 |
| 1.2 本文主要研究内容介绍 |
| 1.2.1 利用饱和吸收体激光器实现对奈奎斯特波分复用超级信道进行全光波长转换 |
| 1.2.2 将饱和吸收体激光器应用于低延迟光开关的组件 |
| 1.2.3 全文组织结构介绍 |
| 第二章 半导体激光器实现全光波长转换的理论研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 半导体激光器实现全光波长转换的理论模型 |
| 2.2.1 全光网络的技术基础介绍 |
| 2.2.2 半导体激光器实现波长变换理论模型 |
| 2.2.3 半导体激光器实现波长变换的调制响应 |
| 2.3 光纤光栅半导体激光器基础理论的研究 |
| 2.3.1 光纤布拉格光栅理论研究 |
| 2.3.2 光纤布拉格光栅的可调谐性研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 饱和吸收体激光器理论基础研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 饱和吸收体激光器 |
| 3.2.1 饱和吸收的基础理论 |
| 3.2.2 饱和吸收特性的研究 |
| 3.3 将三氧化二钕纳米粒子应用为饱和吸收材料的研究 |
| 3.3.1 实验过程 |
| 3.3.2 实验结果与讨论 |
| 3.4 饱和吸收体激光器实现全光波长转换的理论模型 |
| 3.4.1 饱和吸收体激光器实现全光波长转换的基本理论模型 |
| 3.4.2 饱和吸收体激光器实现全光波长转换的小信号调制响应 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 将饱和吸收体激光器应用到光信息处理的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 饱和吸收激光器实现奈奎斯特超级信道全光波长转换的研究 |
| 4.2.1 仿真过程 |
| 4.2.2 结果讨论 |
| 4.3 饱和吸收激光器在低延迟光开光的应用前景研究 |
| 4.3.1 光开光架构 |
| 4.3.2 光开关仿真结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 论文关键研究点总结 |
| 5.1.1 饱和吸收体激光器实现全光波长转换的研究工作总结 |
| 5.1.2 将饱和吸收体激光器应用为光开关元件的研究工作总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（9）光纤延迟线中SOA光开关的关键问题研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光纤延迟线的研究背景 |
| 1.1.1 光纤延迟线简介 |
| 1.1.2 光纤延迟线的应用 |
| 1.2 光纤延迟线国内外的研究现状 |
| 1.3 光纤延迟线的分类及特点 |
| 1.3.1 基于光开关的光纤延迟线 |
| 1.3.2 基于光纤光栅或色散光纤的光纤延迟线 |
| 1.3.3 基于慢光效应的光纤延迟线 |
| 1.3.4 基于SOA光开关的光纤延时线 |
| 1.4 论文的研究方案及研究手段 |
| 1.5 论文的组织结构 |
| 第二章 半导体光放大器的基本理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 半导体光放大器的基本原理与结构 |
| 2.2.1 半导体PN结 |
| 2.2.2 半导体光放大器结构与工作原理 |
| 2.3 半导体光放大器的基本理论方程 |
| 2.3.1 半导体光放大器的基本传输方程 |
| 2.3.2 半导体光放大器的载流子速率方程 |
| 2.4 半导体光放大器中的非线性效应 |
| 2.4.1 交叉增益调制理论及其应用 |
| 2.4.2 交叉相位调制理论及其应用 |
| 2.4.3 四波混频理论及其应用 |
| 2.4.4 非线性偏振旋转理论及其应用 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于相位调制抑制SOA引入的失真 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 抑制半导体光放大器失真的方法 |
| 3.2.1 干涉法 |
| 3.2.2 增益钳制法 |
| 3.2.3 数字信号处理法 |
| 3.2.4 后补偿法 |
| 3.3 基于相位调制抑制半导体光放大器引入的失真 |
| 3.3.1 基于相位调制抑制半导体光放大器引入的失真原理 |
| 3.3.2 实验结果与分析 |
| 3.3.3 实验小结 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于偏振调制抑制SOA的码型效应 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于偏振调制抑制SOA的码型效应的原理 |
| 4.2.1 半导体光放大器的码型效应 |
| 4.2.2 基于偏置调制抑制SOA码型效应的实验原理 |
| 4.2.3 小结 |
| 4.3 基于偏振调制抑制SOA的码型效应的实验结果 |
| 4.3.1 模拟信号 |
| 4.3.2 数字信号 |
| 4.3.3 小结 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（10）基于共振和Kerr非线性效应全光逻辑门的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 全光开关的研究意义 |
| 1.1.1 全光通信网络的关键技术及发展现状 |
| 1.1.2 全光开关在未来通信技术中的应用 |
| 1.2 全光开关的研究现状 |
| 1.2.1 电控光开关 |
| 1.2.2 光控光开关 |
| 1.3 基于非线性光纤耦合器全光逻辑门的研究状况 |
| 1.4 基于共振非线性效应全光逻辑门的研究意义 |
| 1.5 波长转换技术的研究状况 |
| 1.6 基于波长转换全光逻辑门的研究意义 |
| 1.7 本文的主要研究内容及其结构安排 |
| 第2章 非线性光纤耦合器的工作原理 |
| 2.1 光脉冲在光纤中的传输及其传输方程 |
| 2.2 非线性光纤耦合器的结构及其耦合模方程 |
| 2.3 非线性光纤耦合器的开关特性 |
| 2.3.1 低能量连续光输入 |
| 2.3.2 高能量连续光输入 |
| 2.4 基于共振非线性全光逻辑门的原理 |
| 2.5 基于波长转换全光逻辑门的原理 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于共振非线性全光逻辑门的研究 |
| 3.1 基于共振非线性全光逻辑门的结构 |
| 3.2 耦合模方程 |
| 3.3 基于共振非线性全光逻辑门的特性分析 |
| 3.3.1 初始相位相同时的开关特性 |
| 3.3.2 初始相位相同时实现的全光逻辑门 |
| 3.3.3 初始相位不同时的开关特性 |
| 3.3.4 初始相位不同时实现的全光逻辑门 |
| 3.4 综合考虑共振和克尔非线性效应实现的逻辑门 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于波长转换的全光逻辑门 |
| 4.1 基于波长转换全光逻辑门的结构 |
| 4.2 耦合模方程 |
| 4.3 基于波长转换全光逻辑门的特性分析 |
| 4.3.1 开关特性分析 |
| 4.3.2 实现的全光逻辑门 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结和展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
四、用半导体光放大器作波长转换器（论文参考文献）
- [1]基于SOA级联滤波器的全光信号处理研究[D]. 黄祝阳. 华中科技大学, 2020
- [2]基于二维Te-Se异质结的光纤激光器和四波混频研究[D]. 尤凯熹. 深圳大学, 2020
- [3]基于二维材料的全光器件研究[D]. 王可. 深圳大学, 2019(11)
- [4]高速宽带OCT扫频光源关键技术研究[D]. 汪鹏飞. 武汉理工大学, 2019(07)
- [5]三阶拉曼光纤放大器的研究与应用[D]. 孙淑娟. 武汉邮电科学研究院, 2019(06)
- [6]基于LOA的全光逻辑技术及RTD、转向耦合器的研究[D]. 李茜. 天津大学, 2017(08)
- [7]面向相位调制信号的全光码型转换与波长变换的研究[D]. 毛雅亚. 北京交通大学, 2016(06)
- [8]基于饱和吸收体激光器实现光信息处理的研究[D]. 邹景昊. 北京邮电大学, 2016(04)
- [9]光纤延迟线中SOA光开关的关键问题研究[D]. 黄晨. 南京航空航天大学, 2016(03)
- [10]基于共振和Kerr非线性效应全光逻辑门的研究[D]. 张真. 杭州电子科技大学, 2016(04)