文档介绍：北京化工大学
硕士学位论文
半导体光放大器的非线性研究及其应用
姓名:王强强
申请学位级别:硕士
专业:凝聚态物理
指导教师:祁欣
20090525
半导体光放大器的非线性研究及其应用距离传输的目的。传统的中继器采用光一电一光的转换方式对光信号进行摘要新世纪以来,光纤通信网成为电信骨干网的主要技术。光信号在光纤中传输时,在各种损耗作用下,光信号的功率会下降。当传输的距离很长时,就需要在传输线路上加中继器,将衰弱的信号放大,这样才能达到远放大,但它存在以下缺点:价格昂贵、设备复杂且可靠性不高、使用不便,不适应光纤通信系统。而半导体光放大器具有体积小、结构简单、成本低、不需抽运源、易于同其他光器件和电路集成,以及高非线性等优良特性,可以用作功率放大、中继放大和接收机前置放大外,还可以在波分复用系统中作波长转换器或构成光开关阵列及光交换系。因此现在半导体光放大器在集成电路高密度化的现实生活中越来越被广泛应用,主要应用在波长变换,光逻辑门,光开关等方面,脑鲆嫣匦允怯τ玫幕础,因此深入研究它有很大的必要性。本论文从分析睦砺勰P腿胧郑許的各种非线性特性进行了详细的研究,并且利用实验的结果验证了模拟结果的正确性。并自行搭建实验平台对其应用如波长变换进行了实验研究,并取得一定的成果。具体内容如下:⒃诠惴翰樵奈南鬃柿系幕∩希园氲继骞夥糯笃鞯腦徊增益调制徊嫦辔坏髦、四波混频癗徊嫫
振旋转钢址窍咝孕в捌溆τ媒辛死砺垩芯俊⑻岢隽薙的分段模型理论,并基于这一理论模型,从载流子速率方程和光波的传输方程出发来求解这一模型。⒂檬捣椒D饬瞬豢悸荢端面反射率时姆窍咝栽鲆饱和特性。对比着模拟计算了考虑嗣娣瓷渎适盨的非线性增益饱和特性,并对计算结果进行了分析比较,计算结果与实验相吻合。⑼币材D饧扑懔嗽亓髯邮倜谝恍┎煌问跋煜碌谋浠摺⑹笛椴糠郑檬笛榻峁囱橹だ砺鄯治龅恼沸浴关键词:半导体光放大器琗,現北京化搜禝:学位论文
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作者签名:.』:皇:三呈作者签名:ほ导师签名:当牟丛保密论文注释:本学位论文属于保密范围,在土年解密后适用本授导师签名:型爸垒垒北京化工大学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许学位论文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。权书。非保密论文注释:本学位论文不属于保密范围,适用本授权书。
第一章绪论本课题研究的背景相关领域的发展情况信息化是当代经济和社会发展的迫切需求和必然趋势,新世纪以来,光纤通信网成分复用际跏墙谑」庀讼呗罚嵘淙萘康南质底钣偶际酢5比唬琖选择器、时钟复原、时空开关、传播补偿等。其中我们对半导体光放大器非线性的研为电信骨干网的主要技术。随着全球“信息高速公路”的发展,同时出现了各种新的基于多媒体的通信业务,对通信网络的带宽、成本和自愈恢复功能等提出了更高的要求。波技术也得到了掺饵光线放大器的大力支持,但是由于扩大传输容量的需求不断猛增,。由于半导体光纤放大器哂写砀咚傩藕痵哪芰Γ砜恚牡停增益高,结构紧凑,易于与其他半导体光电器件集成,价格便宜等特点,将会在全光通信网络中获得广泛的应用。半导体光放大器是用向半导体活性层注入载流子生成反转分布状态,光信号被感应产生并放大后输出的器件。它比光纤放大器的体积更小,功耗更低。它是利用和光通信用的半导体激光器相类似的工艺制成的。和石英光纤放大器相比,半导体光放大器更适于基于长距离传送系统,并适于光纤网络高性能化后光部件多且性能各异的情况。利用半导体光放大器,有利于光通信性能的扩大,体积减小,功耗降低和成本降低利用半导体光放大器对级电流和傻缏电流的控制,制成了级高速开关的光控制门,获得的高开/关比。最近还做出高密度集成的矩阵型光开关和波长选择器等高性能光模块。目前主要的研究都是基于半导体光放大器的非线性理论的研究,以及应用这些非线性效应来进行波长变换,全光逻辑门,光逻辑开关,全光再生,时钟复变等。研究的内容有的从理论方程入手,有的从实验环境的搭建入手等等,来推导出输入与输出的关系