非線性光纖光柵及其應用研究.pdf

1、超短光脈沖的產(chǎn)生是高速光時分復用（OTDM）系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。OTDM系統(tǒng)的傳輸速率越高，所需要的光脈沖的寬度就越窄。目前常采用GS-DFB半導體激光器作為OTDM系統(tǒng)的光脈沖源，這種脈沖源產(chǎn)生的光脈沖一般較寬，并帶有一定的負啁啾，因而必須采用光脈沖壓縮技術(shù)才能滿足高速OTDM系統(tǒng)的要求。本文在已有工作的基礎上，提出了一些切實可行、且能得到較好壓縮效果的方案。 本文采用分析和計算機仿真相結(jié)合的辦法，對光纖光柵、光脈沖壓縮理論以

2、及光纖光柵在光脈沖壓縮中的應用展開研究。論文完成的主要工作包括： 1、對光脈沖傳輸特性的研究。在概述了光纖通信及光脈沖壓縮技術(shù)的發(fā)展歷程之后，系統(tǒng)論述了光纖以及光纖光柵的基本原理，給出了光脈沖在光纖光柵中傳播的耦合模方程以及描述布拉格孤子特性的非線性薛定諤方程。并著重介紹了該方程的數(shù)值解法--分布傅里葉法。 2、對基于光纖光柵的光脈沖壓縮技術(shù)的研究。從光纖光柵在壓縮中所扮演的角色出發(fā)，分別介紹了幾種不同的光脈沖壓縮結(jié)構(gòu)。

3、并對各種結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點進行了評述，并提出了改進方法。 3、提出了基于孤子互作用的脈沖壓縮技術(shù)。在系統(tǒng)得介紹了布拉格孤子的特性之后，提出了如何生成禁帶內(nèi)孤子--帶隙孤子的問題。針對產(chǎn)生帶隙孤子所需要的入射功率過高以及產(chǎn)生孤子后由于被反射而無法傳播等問題，提出了一種基于禁帶內(nèi)孤子互作用產(chǎn)生帶隙孤子的方法。在研究過程中發(fā)現(xiàn)，出射的帶隙孤子的脈寬比入射脈沖短很多，因此可以使用該方法實現(xiàn)脈沖壓縮，并且壓縮率比常規(guī)壓縮方法大出兩個數(shù)量級。