一、交叉增益调制的全光波长转换的消光比特性分析（论文文献综述）
徐郁,白光富,徐亮,张家豪[1]（2021）在《基于SOA XGM的波长变换中归零与非归零码的啁啾特性研究》文中研究指明对基于半导体光放大器交叉增益调制效应的全光波长转换后的信号啁啾特性进行了分析。通过数值模拟方法研究了归零码和非归零码经过波长变换后的啁啾及波形变化特征,并研究了两种码型信号的啁啾与光功率、信号速率、波长、信号光消光比、码元波形参数、半导体光放大器偏置电流的关系。结果表明,当码元数量较少时,归零码与非归零码相比,信号会有更大的啁啾;上升沿（下降沿）占比小于10%信号周期时,转换光波形均会出现明显的过冲（下冲）现象,过冲（下冲）导致了转换光的啁啾峰值大于啁啾谷值;增加偏置电流会缓减过冲现象,同时会增加交叉增益效应,偏置电流在不同阶段对啁啾的影响效果是不同的;增大数据传输速率会使载流子浓度的变化加快,导致啁啾峰值（谷值）增加。光注入下增益峰值红移会使转换光啁啾对参考光波长和信号波长具有敏感性;消光比的变化也会改变半导体光放大器中的载流子浓度,进而影响转换光啁啾;增大参考光功率或者降低信号光功率能够导致啁啾降低。研究结果对基于半导体光放大器交叉增益调制效应的全光波长转换系统的实用化具有重要的意义。
李建[2]（2021）在《基于光子辅助的微波任意波形生成技术的研究》文中研究表明微波光子技术是融合了微波和光子学两大领域的交叉学科,自诞生之日起就引发了研究者们的广泛关注。基于光纤器件的光子技术带宽大,损耗低,抗电磁干扰的特性为宽带微波的产生、传输、处理创造了条件,而微波技术发展成熟,为基于光子学的毫米波甚至太赫兹波的研究创造了桥梁。微波光子技术发展至今,已经覆盖包括微波信号生成,传输,处理等微波研究的各个领域。微波光子任意波形是包括频率（或带宽）在微波频段的正弦波、三角波、方波、锯齿波、线性调频信号,超宽带信号等在内的信号波形。这些信号波形在高速光信号处理如高速电光开关、信号复制与波长转换、微波测量技术、相控阵雷达、射电天文学等领域有重要应用。基于光子辅助的微波任意波形生成方案可以生成高速、大带宽,大动态范围的微波信号,并且可以和波分复用技术相结合,构建多通道的信号生成系统;随着集成光子学的发展,可实现信号生成系统的芯片集成。论文提出了一种基于双驱动马赫曾德尔调制器的三角波与方波生成方案,并通过实验验证了其可调谐性,生成了重复频率为5 GHz,8 GHz和10 GHz的三角波与方波,并分别计算了实验值与理论值的均方根误差（RMSE）。在此基础之上,我们构建了基于双激光器结构的光电振荡器,验证了其可调谐性,并基于OEO的结构生成了宽带可调谐的三角波、方波。OEO的调谐范围从4.38 GHz到13.47 GHz,在输出频率为5 GHz时,相位噪声性能为-112 d Bc/Hz@10 KHz。最后,面向相控阵雷达系统对波束成形的要求,我们对基于双偏振-双驱动马赫曾德尔调制器生成锯齿波与三角波的方案进行了理论分析和仿真验证,论证了方案的可行性。
徐贵勇[3]（2021）在《半导体光放大器的增益饱和特性及波长转换技术的理论研究》文中研究表明光纤通信是为当今电信网络的最终用户提供宽带服务的驱动力之一,能够覆盖更大的地理区域,光纤被用作传输介质,与传统双绞线电缆的铜线相比,具有很多优点,比如光纤的线径细、重量轻、原料丰富,有利于资源利用,正是这些优点是使人们的日常生活变得轻松。为了支持不断增长的互联网流量和多媒体通信服务,未来的光接入网系统将具有超高传输速度和超大容量的特点。目前接入网面临着光网络不透明、频谱效率低、带宽严重不足等问题,为了解决这一系列问题,本文提出利用易集成的半导体光放大器为波长转换提供一种透明光网络方案;利用高阶调制方案替代传统的直接调制来提高频谱效率;利用相干检测技术接收高阶调制信号并为‘λ-to-the-user’提供一种可行性方案,从而缓解目前带宽严重不足的问题。全文的主要工作有以下几个方面:1、建立基于迭代算法的稳态模型。以半导体光放大器（Semiconductor optical amplifier,SOA）宽带理论模型为基础,在考虑载流子浓度和放大自发辐射噪声变化的情况下,对In P-In Ga As P均匀掩埋的半导体光放大器建立了一种有效的数学模型,实时更新其载流子浓度、放大自发辐射噪声、受激辐射等参数,最终通过该稳态模型得到了在一定偏置电流、输入功率下,器件的增益和噪声指数。2、利用SOA来实现快速波长转换。在前期建立的SOA宽带模型的基础上,进一步分析波长转换中SOA四波混频的理论模型,并对该理论在10 Gb/s传输速率下进行全光波长转换的理论验证实验,并针对某一信道实现波长转换;然后进一步搭建了4×10Gb/s的双向传输系统,通过观察其在多信道下的传输误码率和眼图来分析系统的传输性能。3、实现差分相移键控（Differential phase shift keying,DPSK）高阶调制的相干检测。首先讨论了光调制的工作原理,对基于强度调制和相位调制下的几种新型调制格式进行了仿真研究,通过理论分析对比几种调制格式的优劣。然后利用DPSK调制和解调方案,在40 Gb/s传输速率下对平衡检测和相干检测方案进行对比,进一步验证相干检测在误码率、接收机灵敏度等方面的优势。
丁敏[4]（2021）在《光域信号逻辑及安全传输方案研究》文中认为微电子技术由于自身物理机制的限制,在数据处理速率方面存在应用瓶颈。光信号处理技术可在光域中实现信息的变化处理,具备高速的信息处理能力。而光域信号逻辑作为光信号处理技术中的核心部分,它在很多的领域均有应用。特别地,异或逻辑运算利用其互逆性的特点能够实现对信息的加密处理,该加密算法具有操作简单,效率高等优点。因此,关于光逻辑门的设计方案及其在加密中的应用具有很大的研究价值。本文将主要围绕高速率的光域信号逻辑设计方案和其在保密通信系统中的应用展开深入的研究和分析。主要的研究工作如下:（1）结合经典的杨氏双缝干涉实验,引入类双缝干涉的概念并在此基础上提出了一种基于双驱马赫曾德尔调制器结构的光域信号逻辑方案,通过控制两束相干光的相位差来产生所需的光强。此外,还对AND、OR、NAND、NOR、XNOR和XOR六种基本的光逻辑门进行了参数配置与性能优化。实验成功验证了信号速率为32Gbit/s时六种基本的光域信号逻辑运算。该方案的特点是仅利用一个结构简单的双驱马赫曾德尔调制器即可实现基本的光域逻辑信号,并且使用一套实验设备可以重构多达24种逻辑信号。另外,在调制器和探测器带宽足够高的情况下,利用该方案生成的逻辑信号的速率可达到100Gbit/s。综上所述,所提的方案具有结构简单、成本低、可重构及高速率等优点。（2）提出了基于强度调制器传递曲线非单调特性的光逻辑门实现方案。通过控制强度调制器偏置点的位置,实现信号由四态到两态的转化并通过计算可以得到六个基本逻辑门的参数配置。在此基础上对该方案的参数配置进行了优化,以使逻辑输出信号的消光比达到最佳。实验验证了速率为 1 8Gbit/s 时 AND、OR、NAND、NOR、XNOR和XOR的波形图与眼图,并深入探究了影响信号质量的主要因素。（3）提出了基于信号伪装加密的物理安全光传输方案。通过对调制后的QPSK信号进行“切割”使其伪装成16QAM信号进行传输。并在此基础上,对伪装后的信号进行异或逻辑加密,通过两次加密处理使得信号安全传输。仿真平台验证了该方案的有效性并做了相应的性能分析,其结果表明,在没有密钥情况下,非法窃取方无法得到有用信息。
高文杰[5]（2021）在《基于SOA的快速可调谐全光波长转换技术研究与实现》文中研究指明通信量的爆炸式增长以及与之相关的巨大带宽需求,面向新兴多媒体业务与互联网业务,密集波分复用技术经过了数十年研究与发展,始终是光传输网络的研究热点。密集波分复用技术能够提供更高的通信容量,提高传输效率,扩宽网络宽带业务。是未来实现全光网络通信的基础。全光网络是未来光传输网络的必然趋势。目前,市场对全光网络的需求与日俱增。全光波长转换作为全光网络的核心技术,是本文研究的重点。如何能够设计结构简单、易于集成、切换速度更快、延迟更低的快速全光波长转换系统,是提升全光网络性能的标准指标。快速全光波长转换技术的核心器件是光源以及波长转换器。因此在快速全光波长转换系统中,激光器以及波长转换器工作的稳定性和波长切换效率是系统设计的关键。因此,本文将对以下内容展开研究:（1）本文中基于半导体光放大器SOA的快速可调谐全光波长转换技术的研究,是根据目前学者对密集波分复用技术以及全光网络的研究进行调研并展开的。通过调研与分析,选取了快速可调谐全光波长转换方案中的核心器件:快速可调谐激光器MG-Y调制激光器与半导体光放大器SOA1117S。（2）本文基于SOA的快速可调谐全光波长转换技术的开发,是在现有的软、硬件开发技术的基础上,对快速可调谐全光波长转换方案中的核心器件进行了合理的设计,包括了快速可调谐激光器的驱动稳定性、波长调谐稳定性,半导体光放大器的波长转换效率等。（3）本文基于SOA的快速可调谐全光波长转换技术的实现,设计了一种并实现了纯光交叉增益调制波长变换处理板,并完成2路输入光信号的波长变换。通过本系统,能实现多路波长光数据收发、波长转换、波长路由等功能。
颜正凯[6]（2021）在《非线性效应在全光波长转换技术应用中的研究》文中提出传统光通信在信息处理方面通过光、电、光等形式完成数据传输,然而电路和电子器件都能直接影响信息传输速率。在这样的背景下,全光通信技术应运而生,使信息处理更加高效。全光通信根据波长选择器选择路由,所有节点均采用灵敏度高、可靠性好、容量大的光交叉设备,可以大幅度提高信息传输速率。因此,提高全光波长转换效率的装置在高速通信研究中具有重要的意义。本文主要基于非线性效应研究全光波长转换系统,解决了全光波长转换波长竞争、偏振不敏感等问题。基于高阶非线性光纤（High Order Nonlinear Fiber,HNLF）和半导体光放大器（Semiconductor Optical Amplifier,SOA）作为波长转换的器件,探究正交振幅调制（Quadrature Amplitude Modulation,16QAM）和正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）信号的全光波长转换机制,揭示了非线性效应在全光波长转换过程中对16QAM和OFDM信号造成的影响机理。具体研究内容有以下几方面:（1）理论分析。论文首先对非线性效应自相位调制（Self-Phase Modulation,SPM）、交叉相位调制（Cross-Phase Modulation）、四波混频（Four-Wave Mixing,FWM）进行了理论分析。进而完成了非线性参量和脉冲在HNLF中的传输的理论推导,对SOA进行了数学建模,分析了传输函数以及基本的增益特性。并且推导了非线性效应在全光OFDM系统中由于ASE噪声的公式,最后描述了XPM效应在HNLF中和FWM效应在SOA中进行全光波长转换的理论。（2）仿真实验模拟。利用Optisystem软件建立了基于HNLF的XPM效应和基于SOA的FWM效应原理的全光波长转换的系统,并且在matlab软件中进行数据分析。基于HNLF的XPM效应利用16QAM/OFDM信号和单泵浦光作为信号源,得到了相应的结果,基于SOA的FWM效应利用16QAM信号和平行偏振双泵浦光作为信号源,也得到了相应的结果。（3）模拟结果研究。通过模拟软件,利用以上两种方案完成了全光波长转换技术,分析了泵浦功率和光信噪比,HNLF的长度等参数对XPM效应进行全光波长转换后信号质量的影响。而且研究了SOA转换效率的问题,改变了泵浦光信号的功率、SOA的注射电流、信噪比等参数,得到了转换后信号的误码率和转换效率的变化,并观察了转换后信号的星座图,进而优化了AOWC系统。
孔雪纯[7]（2021）在《基于QD-SOA-MZI全光逻辑门的研究》文中指出量子点半导体光放大器（SOA-QD）具有高增益、高饱和输出功率、低噪声系数、低温度灵敏性等优点,因此能够满足高速全光网络对器件的反应速度与传输质量的要求。利用QD-SOA实现的马赫-曾德尔干涉仪（MZI-SOA-QD）在信号的传输过程中能够克服反馈光波对光源的影响,并且还具有高输出信噪比、高消光比等特点,因此,QD-SOA-MZI在全光波长转换与传感解调等领域有着广泛的应用前景。利用QD-SOA-MZI全光波长转换能够实现多种全光逻辑门。通过在全光逻辑门的输出端引入加速开关（Turbo-switch,TS）可以提升逻辑门的输出特性。Turbo-switch是由滤波器和QD-SOA级联组成,该结构能够提升QD-SOA的增益恢复时间,进而优化逻辑门的输出性能。因此本文主要围绕MZI-SOA-QD结构,设计了全光或非门和全光同或门,并且利用turbo-switch结构设计了基于QD-SOA turbo-switch MZI的全光或非门和全光异或门。论文的主要内容如下:1.简要介绍了基于QD-SOA-XPM的全光波长转换原理和基于QD-SOA-MZI全光逻辑门的工作原理,根据QD-SOA的跃迁速率方程和光场传输方程,阐述了分段模型、静态模型和动态模型。2.利用QD-SOA-MZI实现了全光或非门,通过仿真全光或非门的最大模式增益、脉冲宽度、有源区长度、线宽增强因子、反射率、注入电流密度以及噪声,研究了全光或非门的Q因子特性与消光比特性。并对仿真结果的影响因素进行了原因分析,得到了获得高Q因子与高消光比时各参数的取值范围。3.将两个QD-SOA-MZI结构级联,提出了一种实现全光同或门的新结构。通过仿真全光同或门的有源区宽度、输入信号波长、损耗系数、最大模式增益、激发态到基态的电子跃迁时间、输入信号光功率、线宽增强因子,研究了全光同或门的Q因子特性与啁啾特性,并对仿真结果的影响因素进行了原因分析。研究结果可以用于优化全光同或门的输出性能。4.将SOA-QD与turbo-switch MZI结构相结合,仿真分析了基于TSMZI-SOA-QD全光或非门,并与MZI-SOA-QD全光或非门的仿真结果进行对比分析。研究了两种或非门的最大模式增益、脉冲宽度、有源区长度、线宽增强因子对Q因子特性和消光比特性的影响。证明了TSMZI-SOA-QD全光或非门的输出特性更好。同时,利用turbo-switch MZI结构设计了基于TSMZI-SOA-QD全光异或门,仿真了有源区长度、激发态到基态的电子跃迁时间、浸润层到激发态的电子跃迁时间、探测光功率、注入电流密度、输入信号光功率、损耗系数对全光异或门Q因子特性,码型效应特性以及转换效率特性的影响,并对仿真结果进行了原因分析。通过调节仿真参数可以用于优化全光异或门的输出性能。
邓跃平[8]（2021）在《基于光非线性器件的全光逻辑门研究》文中研究说明
汪伟[9]（2020）在《中红外波段高速空间激光通信技术研究》文中指出空间激光通信相对于传统的微波通信,具有传输速率高、保密性好,抗电磁干扰能力强、设备体积小、重量轻、功耗低等优势,在火星对地、月球对地等深空高速数据传输以及星间、星地等近地高速数据传输等方面具有广阔应用前景。目前空间激光通信常用波长是近红外波段（0.8μm、1.064μm和1.55μm）。基于近红外波段的空间激光通信技术发展臻于成熟,并逐步走向航天、航空、航海工程应用。中红外波段（3μm～5μm）相对于近红外波段,具有大气衰减小,抗大气湍流强等优势,可有效提升火星对地、月球对地、近地卫星对地等激光通信链路的可用度,近年来受到广泛关注。本文面向空间信息网络高速数据传输需求,开展中红外波段（3μm～5μm）高速空间激光通信技术研究。主要完成了以下研究工作:一、利用非线性晶体中的光学差频产生效应（DFG）,提出了基于宽范围全光波长变换的中红外高速光信号产生方法,完成了中红外高速光信号产生装置的方案设计,开展了近红外高速激光信号产生、近红外到中红外宽范围全光波长转换的理论分析和数值模拟。研究结果表明,基于宽范围全光波长变换的中红外高速光信号产生速率可达10Gbps量级,相对于传统的量子级联激光器直接调制方案,提升了一个量级。二、理论研究了大气湍流对中红外波段、近红外波段激光传输特性影响,利用数值模拟方法,分析光强闪烁和光束抖动效应对星地激光通信上下行链路误码率的影响,并进行了中红外波段、近红外波段激光传输特性影响的外场实验。数值模拟和实验结果均表明,波长越长,抗大气湍流能力越强,系统误码率越低,中红外波段激光相对于近红外波段具有明显优势。三、利用非线性晶体中的光学差频产生效应（DFG）,提出了基于宽范围全光波长变换的中红外高速光信号接收方法,完成了中红外高速光信号接收装置的方案设计,开展了中红外到近红外宽范围全光波长转换、近红外高速激光信号接收的理论分析和数值模拟。研究结果表明,基于宽范围全光波长变换的中红外高速光信号接收速率可达10Gbps量级,相对于传统的中红外探测器直接探测方案,提升了一个量级。四、开展了基于宽范围全光波长变换的中红外波段高速空间激光通信实验研究。首先进行了速率10Gbps差分相位键控（DPSK）中红外高速激光通信实验研究。基于掺氧化镁周期性极化铌酸锂（Mg O:PPLN）晶体中的光学差频产生效应（DFG）,实现了1550nm近红外DPSK调制高速光信号和3594nm中红外高速光信号的互转换,并进行了自由空间传输实验和性能测试。结果表明,在误码率10-6条件下,相对于背靠背传输,功率损耗增加3.5d B。然后开展了5Gbaud（10Gbps）正交相位键控（QPSK）中红外高速激光通信实验研究。实现了1550nm近红外QPSK调制高速光信号和3594nm中红外高速光信号的互转换,以及自由空间传输实验和性能测试。结果表明,在误码率10-6条件下,相对于背靠背传输,功率损耗小于2.6d B。
郑爽[10]（2020）在《光场物理维度调控的光子集成器件研究》文中研究说明光场具有多个物理维度资源,包括光的波长/频率、幅度、相位、偏振、时间以及空间结构等,已经广泛应用于与光相关的各个领域。其中,在光通信领域,为进一步提升光通信系统的通信容量,与光波长维度相关的波分复用技术已被广泛使用,与空间结构相关的空分/模分复用技术也被视为一种极有前景的解决方案。传统用来操控光场的光学器件大多存在功能单一、集成度不高、可重构和可调谐性不足等缺点,不利于光通信系统中的灵活管理。相比之下,近年来,新兴的硅基光子集成技术快速发展,以其与CMOS兼容、高集成度等突出优点引起了广泛关注,为光与电的真正融合提供了新的平台和契机,大大促进了光电子集成技术的发展。本文主要研究利用光子集成器件对光波长、常规波导模式和结构光场等维度的调控,具体内容如下:（1）理论和实验研究了硅基光子集成器件对波长/频率维度的调控。（1）理论和实验研究了基于法布里-珀罗（Fabry–Pérot,FP）谐振腔的可调谐梳状滤波器,其中通过调控萨格纳克（Sagnac）环的反射和透射系数,实现对滤波器波长和带宽的调控。（2）通过控制微环谐振腔与FP腔之间的耦合状态,理论和实验实现了片上法诺（Fano）共振和电磁诱导透明（Electromagnetically Induced Transparency,EIT）谱型。（3）实验制备了多功能处理器,通过集成两个16通道阵列波导光栅和16个可全场调控的马赫-曾德尔干涉仪结构（Mach-Zehnder Interferometer,MZI）,成功实现了间隔可调的可编程滤波器和16通道的可重构上传下载功能,并基于该器件演示了高速信号的传输实验验证。（4）通过借鉴传统电子FPGA（Field Programmable Gate Array）的概念,设计并制备了光“FPGA”结构,实验验证了该器件的可编程能力,包括构建各种滤波器、延时线和光开关等。（2）理论和实验研究了硅基集成器件对常规波导模式的调控。（1）研制了基于微环谐振腔辅助的高阶模式复用器。（2）将Fano共振的概念引入到模式领域,提出了多模Fano共振,理论和实验实现了两模式的Fano共振,并将该器件应用于低功耗的模式光交换。（3）实验制备了片上中红外波段的4模式（解）复用器,并进行了片上模分复用高速通信实验。（3）理论和实验研究了有源和无源集成器件对结构光场的调控。（1）基于简洁的环形光栅结构,理论和实验研究了高阶涡旋光的检测。（2）通过特殊设计凹槽波导结构,理论提出并仿真验证了基于平面硅基波导的涡旋光产生器和复用器。（3）理论和实验研究了高速直调的集成矢量光激光器。基于有源的微环谐振腔结构,通过设计微环腔顶部和侧壁的二阶光栅结构实现了高边模抑制比的单模激射,该激射模式为矢量结构光场。此外,制备的直调激光器速率可达20 Gbits/s,并应用于2 km光纤矢量本征模传输实验。同时,提出了同心环谐振腔结构,可应用于矢量模式高速复用通信。（4）基于硅基光子集成平台,设计制备了多维度光发射阵列,实现对光场空间幅度、相位、偏振三个维度的动态独立调控。制备了4×4光发射阵列,通过对超过70个电极控制单元的调控,实验测得了各种复杂光场的产生结果,包括±1和±2阶涡旋光、高阶邦加球上8种矢量光场以及更为复杂的矢量涡旋光。
二、交叉增益调制的全光波长转换的消光比特性分析（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、交叉增益调制的全光波长转换的消光比特性分析（论文提纲范文）
（1）基于SOA XGM的波长变换中归零与非归零码的啁啾特性研究（论文提纲范文）
| 1 引 言 |
| 2 原理分析 |
| 3 数值计算结果与讨论 |
| 3.1 NRZ码和RZ码波形参数对啁啾的影响 |
| 3.2 光学参数对转换光啁啾的影响 |
| 3.2.1 转换光啁啾与波长的关系 |
| 3.2.2 转换光啁啾与信号光消光比的关系 |
| 3.2.3 转换光啁啾与功率的关系 |
| 3.3 转换光啁啾与SOA偏置电流的关系 |
| 4 结 论 |
（2）基于光子辅助的微波任意波形生成技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 微波光子技术 |
| 1.2 微波任意波形 |
| 1.2.1 基于注入锁定技术的任意波形生成方案 |
| 1.2.2 基于外调制器的微波任意波形发生方案 |
| 1.2.3 基于光电振荡器的微波任意波形发生方案 |
| 1.2.4 任意波形的评价指标 |
| 1.3 小结 |
| 2 电光调制与光电振荡技术 |
| 2.1 电光调制 |
| 2.1.1 相位调制器 |
| 2.1.2 干涉型马赫增德尔调制器与马赫增德尔干涉仪 |
| 2.1.3 双平行马赫曾德尔调制器 |
| 2.1.4 偏振相关调制器 |
| 2.2 光电振荡器 |
| 2.2.1 阈值条件 |
| 2.2.2 调制器的线性响应函数 |
| 2.2.3 起振幅度与频率 |
| 2.2.4 相位噪声 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 基于DDMZM的三角波、方波生成研究 |
| 3.1 理论分析与仿真验证 |
| 3.2 实验结果与讨论 |
| 3.3 链路谐波信号产生原因分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于双环OEO的任意波形生成研究 |
| 4.1 理论分析 |
| 4.2 实验结果与讨论 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 基于DPo L-DDMZM的任意波形生成研究 |
| 5.1 锯齿波生成理论分析与仿真验证 |
| 5.2 三角波生成理论分析与仿真验证 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 未来展望 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（3）半导体光放大器的增益饱和特性及波长转换技术的理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光纤通信技术的发展 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 光纤通信系统中的新型调制格式 |
| 1.2.2 全光网络波长转换技术的研究概况 |
| 1.3 本课题的研究内容 |
| 第二章 基于迭代算法的半导体光放大器模型构建 |
| 2.1 半导体光放大器的结构和工作原理 |
| 2.2 半导体光放大器基础理论方程 |
| 2.2.1 常用的半导体光放大器模型介绍 |
| 2.2.2 半导体光放大器材料模型介绍 |
| 2.2.3 半导体光放大器行波方程 |
| 2.2.4 半导体光放大器载流子密度速率方程 |
| 2.3 半导体光放大器模型的增益饱和特性分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 利用SOA-FWM效应波长转换的单纤双向传输研究 |
| 3.1 基于半导体光放大器四波混频的波长转换研究 |
| 3.1.1 半导体光放大器四波混频的理论基础 |
| 3.1.2 基于半导体光放大器四波混频波长转换的仿真研究 |
| 3.1.3 波长转换结果与分析 |
| 3.2 基于波长转换的单纤双向光纤通信系统 |
| 3.2.1 单纤双向传输系统 |
| 3.2.2 基于波长转换的单ONU单纤双向传输性能分析 |
| 3.2.3 基于波长转换的多ONU4×10 Gb/s单纤双向传输性能分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 DPSK编码原理及40 Gb/s DPSK系统仿真 |
| 4.1 光调制原理 |
| 4.1.1 基于强度调制的新型光调制格式 |
| 4.1.2 基于相位调制的新型光调制格式 |
| 4.2 40Gb/s DPSK信号调制 |
| 4.2.1 NRZ-DPSK信号的产生 |
| 4.2.2 RZ-DPSK 信号和CSRZ-DPSK 信号的产生 |
| 4.3 40Gb/s DPSK信号解调研究 |
| 4.3.1 DPSK信号的平衡检测接收性能研究 |
| 4.3.2 DPSK信号的相干接收性能研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 主要结论和展望 |
| 主要结论 |
| 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
（4）光域信号逻辑及安全传输方案研究（论文提纲范文）
| 论文资助来源 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 基于SOA的光逻辑门研究现状 |
| 1.2.2 基于HNLF的光逻辑门研究现状 |
| 1.2.3 基于其他器件的光逻辑门研究现状 |
| 1.2.4 物理层加密研究现状 |
| 1.3 论文研究内容和结构安排 |
| 第二章 光逻辑门理论基础 |
| 2.1 基于SOA的光逻辑门原理 |
| 2.2 基于HNLF的光逻辑门原理 |
| 2.3 基于IQ调制器实现光逻辑门的原理 |
| 2.3.1 相位调制器的调制原理 |
| 2.3.2 马赫曾德尔调制器的调制原理 |
| 2.3.3 基于IQ调制器的光逻辑门实现原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于调制器的可重构全覆盖光域信号逻辑方案 |
| 3.1 基于DD-MZM结构的光域信号逻辑实现方案及优化 |
| 3.1.1 基于类双缝干涉原理实现逻辑运算的理论基础 |
| 3.1.2 基于DD-MZM结构实现可重构的光域信号逻辑设计方案 |
| 3.1.3 基于DD-MZM的光域信号逻辑的参数优化 |
| 3.2 基于DD-MZM结构的光域信号逻辑的实验分析 |
| 3.2.1 六种基本光域逻辑信号的实验验证 |
| 3.2.2 影响逻辑信号质量因素的探讨 |
| 3.3 基于强度调制器传输曲线非单调特性的光域信号逻辑实现方案 |
| 3.3.1 基于调制器传输曲线非单调特性的光域信号逻辑方案 |
| 3.3.2 基于调制器传输曲线非单调特性的光域信号逻辑优化与参数设计 |
| 3.4 基于强度调制器传输曲线非单调特性的光域信号逻辑的实验验证与性能分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于信号伪装加密的物理安全光传输方案 |
| 4.1 信号伪装安全传输的设计方案 |
| 4.1.1 保密通信系统简单模型 |
| 4.1.2 基于信号伪装安全传输的发射机设计 |
| 4.1.3 基于信号伪装安全传输的接收机设计 |
| 4.2 信号光域逻辑加密安全传输的设计方案 |
| 4.2.1 异或逻辑加密的原理 |
| 4.2.2 光域逻辑运算在伪装传输系统中的加解密 |
| 4.3 基于信号伪装加密的物理安全光传输系统的仿真验证 |
| 4.3.1 信号伪装安全传输仿真分析 |
| 4.3.2 信号加密安全传输仿真分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 未来工作计划 |
| 参考文献 |
| 缩略词对照表 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
（5）基于SOA的快速可调谐全光波长转换技术研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 波分复用技术 |
| 1.1.2 全光波长转换技术 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 论文主要研究内容与章节安排 |
| 第二章 半导体光放大器与连续波可调谐激光器 |
| 2.1 半导体光放大器 |
| 2.1.1 半导体光放大器工作原理 |
| 2.1.2 半导体光放大器的主要特性 |
| 2.1.3 半导体光放大器的主要应用 |
| 2.2 连续波可调谐激光器 |
| 2.2.1 可调谐激光器分类 |
| 2.2.2 可调谐DBR激光器工作原理 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 可调谐激光器与SOA驱动控制系统的设计 |
| 3.1 可调谐激光器系统总体设计 |
| 3.1.1 可调谐激光器驱动控制模块设计 |
| 3.1.2 可调谐激光器温度控制模块设计 |
| 3.2 SOA控制模块设计 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 快速可调谐全光波长转换系统开发与实现 |
| 4.1 基于SOA的快速可调谐全光波长转换系统的开发 |
| 4.1.1 SOA控制板 |
| 4.1.2 可调谐激光器控制板 |
| 4.1.3 全光波长交换功能测试 |
| 4.2 基于SOA的快速可调谐全光波长转换系统的实现 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 结束语 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录 |
（6）非线性效应在全光波长转换技术应用中的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光通信系统的发展趋势 |
| 1.2 全光波长转换技术研究现状 |
| 1.3 非线性效应在光通信中的应用 |
| 1.4 论文的研究重点和结构安排 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 非线性效应理论和全光波长转换器件 |
| 2.1 非线性折射效应 |
| 2.1.1 自相位调制 |
| 2.1.2 交叉相位调制 |
| 2.1.3 四波混频 |
| 2.2 高非线性光纤 |
| 2.2.1 高阶非线性参量 |
| 2.2.2 脉冲在高非线性光纤中的传输 |
| 2.3 半导体光放大器 |
| 2.3.1 工作原理 |
| 2.3.2 理论模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 XPM效应在HNLF中的全光波长转换的研究 |
| 3.1 OFDM简介 |
| 3.2 基本理论 |
| 3.3 仿真系统框图 |
| 3.4 结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 FWM效应在SOA中的全光波长转换的研究 |
| 4.1 不同类型全光波长转换器 |
| 4.1.1 交叉增益调制型全光波长转换器 |
| 4.1.2 交叉相位调制型全光波长转换器 |
| 4.1.3 四波混频型全光波长转换器 |
| 4.2 基本理论和仿真系统 |
| 4.3 结果分析 |
| 4.4 SOA波长转换器的应用 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的科研成果 |
| 致谢 |
（7）基于QD-SOA-MZI全光逻辑门的研究（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 量子点半导体光放大器 |
| 1.2.1 QD-SOA的特点 |
| 1.2.2 基于QD-SOA交叉相位调制的全光波长转换器 |
| 1.2.3 基于QD-SOA-MZI全光逻辑门 |
| 1.3 QD-SOA的国内外研究进展 |
| 1.4 论文工作安排 |
| 第2章 QD-SOA的理论基础 |
| 2.1 QD-SOA的结构与工作原理 |
| 2.2 QD-SOA的理论模型 |
| 2.2.1 分段模型 |
| 2.2.2 静态模型 |
| 2.2.3 动态模型 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 基于QD-SOA-MZI全光或非门的研究 |
| 3.1 基于QD-SOA-MZI全光或非门的工作原理 |
| 3.2 全光或非门的Q因子特性和消光比特性 |
| 3.2.1 最大模式增益g_(max)对Q因子和消光比的影响 |
| 3.2.2 脉冲宽度W_0对Q因子和消光比的影响 |
| 3.2.3 有源区长度L对Q因子和消光比的影响 |
| 3.2.4 线宽增强因子α_(LEF)对Q因子和消光比的影响 |
| 3.2.5 反射率r对Q因子和消光比的影响 |
| 3.2.6 注入电流密度J对Q因子和消光比的影响 |
| 3.2.7 噪声对Q因子和消光比的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 基于QD-SOA-MZI级联的全光同或门的研究 |
| 4.1 基于QD-SOA-MZI级联的全光同或门的工作原理 |
| 4.2 全光同或门的Q因子特性和啁啾特性 |
| 4.2.1 有源区宽度W对Q因子和啁啾的影响 |
| 4.2.2 输入信号波长λ_(in)对Q因子和啁啾的影响 |
| 4.2.3 损耗系数α对Q因子和啁啾的影响 |
| 4.2.4 最大模式增益g_(max)对Q因子和啁啾的影响 |
| 4.2.5 电子跃迁时间τ_(ES→GS)对Q因子和啁啾的影响 |
| 4.2.6 输入信号光功率P_(in)对Q因子和啁啾的影响 |
| 4.2.7 线宽增强因子α_(LEF)对Q因子和啁啾的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 基于QD-SOA-TSMZI全光逻辑门的研究 |
| 5.1 SOA turbo-switch与SOA turbo-switch MZI |
| 5.2 基于QD-SOA-TSMZI全光或非门 |
| 5.2.1 基于QD-SOA-TSMZI全光或非门的工作原理 |
| 5.2.2 最大模式增益g_(max)对两种全光或非门的影响 |
| 5.2.3 脉冲宽度W_0对两种全光或非门的影响 |
| 5.2.4 有源区长度L对两种全光或非门的影响 |
| 5.2.5 线宽增强因子α_(LEF)对两种全光或非门的影响 |
| 5.3 基于QD-SOA-TSMZI全光异或门 |
| 5.3.1 基于QD-SOA-TSMZI全光异或门的工作原理 |
| 5.3.2 码型效应特性与转换效率特性 |
| 5.3.3 有源区长度L对Q因子、码型效应和转换效率的影响 |
| 5.3.4 电子跃迁时间τ_(ES→GS)对Q因子、码型效应和转换效率的影响 |
| 5.3.5 电子跃迁时间τ_(WL→ES)对Q因子、码型效应和转换效率的影响 |
| 5.3.6 探测光功率P_(CW)对Q因子、码型效应和转换效率的影响 |
| 5.3.7 注入电流密度J对Q因子、码型效应和转换效率的影响 |
| 5.3.8 输入信号光功率P_(in)对Q因子、码型效应和转换效率的影响 |
| 5.3.9 损耗系数α对Q因子、码型效应和转换效率的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间发表的学术论文及研究成果 |
| 致谢 |
（9）中红外波段高速空间激光通信技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 空间激光通信国内外研究现状 |
| 1.2.1 空间激光通信国外研究现状 |
| 1.2.2 空间激光通信国内研究现状 |
| 1.2.3 空间激光通信国内外研究现状小结 |
| 1.3 空间激光通信发展面临的主要挑战 |
| 1.4 本文主要工作内容 |
| 第2章 中红外高速激光信号产生技术研究 |
| 2.1 中红外高速激光信号产生技术方案对比分析 |
| 2.2 近红外高速激光信号产生技术研究 |
| 2.2.1 激光器 |
| 2.2.2 光调制器 |
| 2.2.3 高功率光放大器 |
| 2.3 宽范围全光波长转换理论和数值模拟 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 中红外波段激光大气传输理论和实验研究 |
| 3.1 大气衰减理论 |
| 3.2 大气湍流理论与数值模拟 |
| 3.2.1 大气湍流分布 |
| 3.2.2 光波模型 |
| 3.2.3 大气湍流对中红外波段星-地激光通信下行链路影响 |
| 3.2.4 大气湍流对中红外波段星-地激光通信上行链路影响 |
| 3.3 大气湍流效应对中红外波段激光影响实验研究 |
| 3.3.1 实验方案 |
| 3.3.2 实验结果与分析 |
| 3.3.3 实验总结及讨论 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 中红外波段高速激光信号接收技术研究 |
| 4.1 中红外高速激光信号接收技术对比分析 |
| 4.2 基于宽范围全光波长变换的中红外激光信号接收技术研究 |
| 4.3 近红外高速激光信号接收技术研究 |
| 4.3.1 极弱光信号放大技术研究 |
| 4.3.2 高速光信号探测技术研究 |
| 4.3.3 高速光信号模拟相干探测仿真分析 |
| 4.3.4 高速光信号自差延迟相干探测技术研究 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 中红外波段高速空间激光通信实验研究 |
| 5.1 基于宽范围全光波长变换的中红外高速激光通信实验系统 |
| 5.1.1 中红外通信发射机 |
| 5.1.2 中红外通信接收机 |
| 5.2 基于宽范围全光波长变换的中红外高速激光通信实验研究 |
| 5.2.1 10Gbps DPSK中红外高速激光通信实验研究 |
| 5.2.2 5Gbaud QPSK中红外高速激光通信实验研究 |
| 5.3 小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 本文的主要工作机及创新点总结 |
| 6.2 下一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 符号与缩略语 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（10）光场物理维度调控的光子集成器件研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光子集成器件光场维度调控研究进展 |
| 1.3 本论文的工作及创新点 |
| 1.4 本论文的课题来源 |
| 2 光子集成单元器件及光场调控理论基础 |
| 2.1 微环谐振器 |
| 2.2 马赫-曾德尔干涉仪 |
| 2.3 阵列波导光栅 |
| 2.4 波导模式复用解复用器 |
| 2.5 光场调控与结构光场 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 光子集成器件的设计、制备和测试 |
| 3.1 光子集成单元器件的设计仿真 |
| 3.2 硅基光子集成器件的工艺制备 |
| 3.3 硅基光子集成器件的性能测试及优化 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 用于波长维度调控的硅基光子集成器件研究 |
| 4.1 硅基可调谐梳状滤波器 |
| 4.2 硅基片上Fano和EIT效应 |
| 4.3 硅基光子集成FPGA |
| 4.4 可重构硅基光子集成信号处理器件 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 用于波导模式维度调控的硅基光子集成器件研究 |
| 5.1 硅基微环辅助的模式复用解复用器 |
| 5.2 硅基波导模式复用解复用器 |
| 5.3 基于多模Fano效应的硅基低功耗模式光交换 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 用于结构光场调控的光子集成器件研究 |
| 6.1 基于环形光栅的涡旋光检测 |
| 6.2 基于平面硅基波导的涡旋光产生器 |
| 6.3 高速直调集成矢量光激光器 |
| 6.4 硅基多维度结构光场调控光子芯片 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表主要论文目录 |
| 附录2 中英文缩写对照表 |
四、交叉增益调制的全光波长转换的消光比特性分析（论文参考文献）
- [1]基于SOA XGM的波长变换中归零与非归零码的啁啾特性研究[J]. 徐郁,白光富,徐亮,张家豪. 光学学报, 2021
- [2]基于光子辅助的微波任意波形生成技术的研究[D]. 李建. 大连理工大学, 2021(01)
- [3]半导体光放大器的增益饱和特性及波长转换技术的理论研究[D]. 徐贵勇. 江南大学, 2021(01)
- [4]光域信号逻辑及安全传输方案研究[D]. 丁敏. 北京邮电大学, 2021
- [5]基于SOA的快速可调谐全光波长转换技术研究与实现[D]. 高文杰. 北京邮电大学, 2021(01)
- [6]非线性效应在全光波长转换技术应用中的研究[D]. 颜正凯. 山东师范大学, 2021(12)
- [7]基于QD-SOA-MZI全光逻辑门的研究[D]. 孔雪纯. 曲阜师范大学, 2021
- [8]基于光非线性器件的全光逻辑门研究[D]. 邓跃平. 杭州电子科技大学, 2021
- [9]中红外波段高速空间激光通信技术研究[D]. 汪伟. 中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所), 2020(06)
- [10]光场物理维度调控的光子集成器件研究[D]. 郑爽. 华中科技大学, 2020