一、Low Cost, High Efficiency, Gain Flattened L Band EDFA Using FBGs as C Band Seed Generators（论文文献综述）
韦达[1]（2021）在《新型无源复合谐振腔滤波的窄线宽波长扫描光纤激光器研究》文中研究表明随着激光技术的逐渐发展与成熟,光纤激光器被广泛应用于光通信、高精度测量、原子钟、基础物理量测量等领域,而波长扫描光纤激光器在光纤传感、生物医学以及光谱学等领域尤其具有重要的应用价值。目前,波长扫描光纤激光器的研究发展方向主要集中在扫描速度、扫描范围、输出功率和瞬时线宽等性能的不断提升方面。本文对新型无源复合谐振腔滤波器及其波长扫描光纤激光器应用展开工作,主要创新点和研究内容如下:1、针对各种复杂结构复合谐振腔滤波器,提出一种基于光路传输分析的矩阵解法,用节点和传输光路的形式简化了滤波器结构分析过程,使用矩阵解法可以在不推导解析解的情况下直接数值解得复合谐振腔滤波器的滤波光谱,极大地降低了其分析和仿真难度。例举并分析了几种复杂结构复合谐振腔滤波器,给出了仿真分析方法和滤波光谱,发现双耦合器环级联复合谐振腔（Dual-coupler ring based compound-cavity,DCR-CC）滤波器的滤波效果具有明显优势,并详细地分析了DCR-CC滤波器的滤波特性,给出滤波光谱评价标准、参数选取方法,最终确定了实验用滤波器参数。2、研制了一种基于DCR-CC滤波器和C+L波段掺铒光纤放大器（Erbium-doped fiber amplifier,EDFA）的单纵模窄线宽波长扫描光纤激光器。使用DCR-CC滤波器结合可调光纤F-P滤波器（Fiber Fabry-Pérot tunable filter,FFP-TF）实现了C+L波段超过80 nm瞬态SLM振荡的波长扫描激光输出,且在150 Hz扫描频率下可稳定运行。利用相同带宽的光纤布拉格光栅（Fiber Bragg grating,FBG）代替FFP-TF对激光器的静态激光性能进行测量,激光波长在1530 nm、1550 nm、1570 nm和1590 nm处均具有>66 d B的光信噪比、<-（16）（20）（18）（13）（18）（18）d B/Hz的相对强度噪声、<625 Hz的激光线宽、<0.704 d B的功率波动且在20min内无跳模发生。通过对激光纵模持续时间进行计算,可知激光器在扫描运行状态下,瞬时输出激光能够达到静态输出激光的线宽和光束质量。3、以掺铒光纤激光器为例,从傅里叶域锁模（Fourier domain mode locking,FDML）的运行原理出发,系统地分析了FDML波长扫描激光器瞬时线宽展宽的机理,同时,分析了双耦合器环（Dual-coupler ring,DCR）滤波器在快速波长扫描状态下的滤波特性,提出使用DCR滤波器的带阻滤波通道可以在不破坏FDML动态平衡的情况下对激光器进行滤波。首次演示了以掺铒光纤为激光增益介质且波长扫描范围为3.072 nm、光信噪比为57.31 d B、扫描速率为62.918 k Hz、瞬时线宽为4.28 GHz的高质量FDML波长扫描光纤激光输出。在加入DCR滤波器后,从光谱上可以明显看出由于滤波引起的不同波长成分强度发生改变。而在拍频谱上观察到间隔为340.60 MHz的一系列拍频峰,间隔与DCR的60.00 cm的腔长对应。
杨雄[2]（2020）在《1.55微米和2微米可调谐光纤激光器及其应用的研究》文中研究表明可调谐光纤激光器拥有高光束质量,优异光谱特性,紧凑的结构和环境抗干扰能力,并与光通信系统相兼容,是各种研究工作和实地应用的关键设备。在保证高水准的波长调谐特性的同时,这些激光器的可操作性和搭建成本也成为影响它们在现实世界中的实用性的重要因素。本论文首先阐述了可调谐窄线宽光源在光纤通信和气体传感中的重要作用,列举了这些激光器在波分复用技术和连续光差分雷达技术扮演的重要角色和现阶段发展的局限。突出了光谱输出优良的可调谐光纤激光器的发展必要性。接着本文简单论述了光纤激光器和可调谐激光器的发展史。接着,我们阐述了一个简单的方法来生产基于光纤布拉格光栅（FBG）的滤波器。利用商用FDM 3D打印机,我们将光栅埋入到了一个聚合物悬臂梁中,通过简单的三点弯曲设置（拉伸或者压缩）来实现1550 nm范围内60 nm的调谐距离。我们利用打印得到的FBG滤波器构建了一个可调谐铒镱共掺光纤激光器并实现了 30 nm范围内超过200 mW的输出。为了将光通信系统的波段从1.55 μm推向2 μm来应对未来带宽资源的紧张需求,我们设计了一个可调谐的多波长掺铥光纤激光器。多波长的输出是由Sagnac环形滤波器完成的,它能通过双向传播不同偏振态光之间的干涉来产生梳状滤波效果。一段500 m长的高非线性光纤抑制了稀土光纤的均匀展宽和交叉增益效应,实现常温下的稳定多波长输出。接着,我们设计并搭建了一个波长可精确调谐的窄线宽光纤激光器。把加载到半导体光放大器上的电流驱动信号的调制频率设定为与啁啾布拉格光栅上一个反射波长的腔内谐振频率相同或倍数时,这个波长就能被锁定且可连续调谐。驱动电流的大小和脉冲宽度的优化使得激光器在超过40 nm的调谐范围内保持了窄线宽（小于0.03 nm）。同时我们设计了一个双腔结构的激光器以实现连续可调谐的双波长输出。最后,可调谐激光器的一个典型应用场景一一激光雷达得以实现。所使用的激光器以一个分布反馈式的半导体激光器（DFB）作为种子源,经过一个优化设计的铒镱共掺光纤放大器放大后在1.57 μm附近输出了功率为1.3 W,线宽约为3 MHz的连续光输出,且其波长可以通过加载到DFB上的电流在2 nm的范围内精确调整。使用这个激光器进行的第一个大气二氧化碳测量的连续激光差分雷达的实验获得了较好的结果。综上所述,我们设计并优化了五个基于不同调谐原理的可调谐光纤激光器。这些激光器所展现的良好的光谱特性,紧凑的结构设计,相对低廉的成本使得它们具有成为光通信,遥感,光谱学,光学相干成像等领域重要工具的潜力。
俞琳[3]（2016）在《基于C+L波段光纤环腔激光技术的混合气体传感方法研究》文中认为基于光纤激光内腔吸收光谱学的气体传感技术具有响应速度快、光谱覆盖范围宽、光谱分辨率与检测灵敏度高等优点,非常适用于工业生产和环境保护领域对有害气体的实时检测需求。本文在对激光内腔混合气体传感进行理论研究的基础上,基于环形内腔结构构建了一种C+L波段混合式光纤气体传感系统,实现了C2H2、CO和CO2混合气体的高灵敏检测。针对混合气体吸收光谱展开了信号处理技术研究,提出了一种气体重叠吸收谱线的分离方法用于复原各谱线的光谱分布。以多气体吸收谱线为实时波长参考,实现了变温环境下光源输出波长在多波段调谐范围内的精确标定。本文的创新性工作如下:1、以激光传输方程和气体吸收定律为基础,对激光内腔混合气体传感展开理论研究。分析了系统参数对气体传感性能的影响,提出了直接吸收式检测的灵敏度增强方法与波长调制式检测的软件锁相方法,并研究了温度变化对气体浓度检测的影响机理及补偿方法。2、构建了C+L波段光纤激光内腔混合气体传感系统,将多波段内腔吸收与波长扫描及调制技术相结合,获得了更广的光谱覆盖范围与更低的气体浓度检测下限。在对C2H2,CO和CO2混合气体进行检测时,有效吸收光程约为单程吸收的50倍,最小可检测浓度分别为0.6 ppm,17.4 ppm和19.2 ppm。3、针对混合气体传感中的吸收谱线重叠问题,提出了一种快速谱线分离方法。该方法包括连续小波变换、线性回归分析和混沌粒子群优化三步,以获得重叠谱线各自的吸收光谱分布。使用该方法分离CO和CO2的重叠吸收谱线以检测两种气体的浓度,最大检测误差分别下降到使用前的35%和42%。4、针对传感系统中扫描光源波长调谐的迟滞非线性和蠕变特性,采用密封在波长参考气室中与光源输出波段相对应的混合气体谱线为参考,实现了变温环境下光源波长的实时精确标定,利用波长标定结果对C2H2,CO和CO2混合气体的吸收波长进行定位,在0℃到60℃范围内波长定位均方根误差不超过3.3 pm。
李正璇[4]（2016）在《时分波分复用无源光网络关键技术研究》文中研究指明随着高清电视、实时视频会议、3D网络游戏等应用的迅速发展,用户对网络带宽的需求不断提升。得益于光纤的超宽带传输特性,光纤接入已逐步取代传统的xDSL技术,成为主流的接入技术。为了控制运维成本,降低外部设备的电磁干扰和故障率,光接入网主要采用无源光网络（PON）的架构来实现。经过近几十年的发展,PON技术经历了由低速EPON（2.5/1.25-Gb/s）、GPON（1.25/1.25 Gb/s）到10GE-PON（10/1 Gb/s,10/10 Gb/s）、XGPON（10/2.5-Gb/s）的演变。而在带宽需求不断增长的驱动下,光网络亟需进一步升级。ITU-T与全业务接入网组织（FSAN）于2011年开始制定下一代光接入网（NG-PON2）技术标准。经过广泛研究与讨论,综合考虑技术成熟度,后向兼容性及升级成本等因素,基于波长堆叠技术的时分波分复用无源光网络（Time and wavelength division multiplexing PON—TWDM-PON）结构成为优选方案。其中涉及到的关键技术如上行无色光源、用户端波长选择接收、色散管理、能耗控制等也逐渐成为企业界和学术界研究的热点。此外,更长的接入距离和更高的接入速率是未来接入网的发展趋势。长距离光纤传输对系统的功率预算和色散管理提出了更高的要求;而高速信号传输中涉及的高阶调制和解调技术也是亟待解决的重点和难点。同时,接入网与用户直接相关,是整个光通信网络的“最后一公里”,从而决定了接入网系统对成本十分敏感。因此,如何在满足系统指标要求的前提下降低技术难度和器件成本,甚至用低成本器件实现更高的性能,成为开展下一代接入网研究的重要方向。本文围绕光接入网的高速化、长距离化、低成本化升级过程中涉及到的关键技术展开了如下工作:1.基于RSOA的N×10/1.25-Gb/s TWDM-PON系统演示TWDM-PON系统要求光网络单元（ONU）端的收发模块无色化,具有波长通用性。即收发机可在一定波长范围内控制输出的波长及选择接收任意一个下行波长。从而可使整个系统中每个用户的ONU一模一样,这对于运营商的安装和维护十分方便,可以极大地降低运维成本。反射型半导体光放大器（RSOA）可以看作一种宽谱光源,当有种子光对其进行注入锁定时,可以得到和种子光同样波长的激光输出。注入锁定包括外部注入和自激两种方式。在本文中,我们提出利用RSOA和可调光滤波器形成的自注入锁定环形激光器作为上行无色光源,信号可直接调制在RSOA上,从而得到一个低成本、无色化的ONU收发模块。基于此无色化的ONU结构我们开展了如下工作:1)基于RSOA和可调滤波器的上行无色光源利用RSOA和可调滤波器组成的自注入锁定环形激光器,得到了RSOA在自注入锁定状态下的激光输出。调制信号可以直接加载到RSOA上,激光器的输出波长可以通过调节滤波器的中心波长来控制,实现了ONU的无色发射功能。2)基于单个滤波器的同时上行无色光源产生和下行波长选择由于RSOA的波长红移效应,上行激光器发出的中心波长与光滤波器的中心波长存在少量偏移,从而导致上下行波长之间产生一定的波长差,避免了上下行信号间由于反射和后向瑞利散射产生的串扰。利用此特性,在ONU中使用同一个光滤波器,同时实现了上行无色光源的产生和下行波长的选择。3)上下行非对称N×10/1.25 Gb/s系统演示利用提出的上行无色光源及系统架构,进行了波长堆叠的N×10/1.25 Gb/s系统演示。2.基于DML的对称40 Gb/s TWDM-PON系统演示受限于RSOA的调制带宽,上述基于RSOA的环形激光器只能支持不超过2-Gb/s的调制速率。为了进一步提高上行速率,我们提出利用低成本的波长可调谐直调激光器（DML）作为上行光源,调制速率可达到10 Gb/s。但直接调制会产生较强的频率啁啾,使信号消光比降低,光谱展宽。在光纤中传输时,啁啾与色散相互作用,会使信号发生严重的畸变。对此,我们展开了如下三个方面的工作:1)基于光滤波的色散管理方案我们提出在ONU端利用光滤波器对直调信号的光谱进行整形,将啁啾产生的频率调制转化为强度调制,从而提高信号的消光比,并实验演示了10-Gb/s直调信号的40 km光纤传输。另一方面,为了消除滤波器的插入损耗对系统功率预算的影响,我们提出将啁啾管理滤波器调整到接收端的改进方案,以进一步提高系统的功率预算。2)基于上下行共用滤波器的系统结构设计在下一代光接入网中,波长堆叠的架构导致ONU端需要下行波长选择器件。同时,ONU端采用波长可调谐的直调激光器作为上行光源,从而导致上行信号需要光滤波器来进行啁啾管理。因此,我们提出在ONU端使用同一个滤波器同时实现这两种功能,降低ONU的成本。上行啁啾管理中的偏移滤波机制使得上下行波长之间存在一定的波长间隔,从而可以避免上下行信号之间由于反射或后向瑞利散射产生的串扰。3)上下行对称40 Gb/s TWDM-PON系统演示基于上述方案,进行了上下行对称40Gb/s容量的TWDM-PON系统演示。在不同的滤波器位置下,分别得到31 dB和39 dB的功率预算。4)利用码型转换消除上行信号放大过程中的码型效应为了提高系统功率预算,需要提升上下行信号入纤功率。当ONU端激光器输出功率较低时,通常采用体积小、易集成的SOA对信号功率进行放大。为了避免放大过程中码型效应对信号的影响,提出利用SOA的增益饱和特性和自相位调制效应实现码型转换,从而得到较高的上行入纤功率。3.接入距离延长和功率预算提升方案长距离、高分光比的光接入网可以降低每个用户的成本,且有利于OLT的聚合和管理。相比普通接入网而言,长距离光接入网中的光纤损耗和分光器损耗更高,因此需要较高的功率预算,光纤传输中累积色散量更大,因此通常采用外调制结合相干检测实现。我们提出利用直调直检方案,结合光谱整形的色散管理技术,围绕长距离光接入网展开了如下几个方面的工作:1)直调信号与外调信号性能对比通常认为,直调相比外调制得到的信号质量差,外调制更适合长距离光纤传输。但在长距离接入的应用场景下,系统的高功率预算需要可支持尽量高的入纤功率的调制格式。通过对比发现,外调信号的光谱都有很强的载波分量,而直调信号没有。从而使得直调信号可支持更高的入纤功率。2)基于单个光延迟干涉仪（DI）的上下行多通道色散管理针对长距离传输中的色散问题,提出利用光延迟干涉仪（DI）作为周期性滤波器实现上下行多通道的双向色散管理,从而实现了直调信号的100-km长距离传输。3)100公里长距离光接入网系统演示利用直调信号的高入纤功率特性,结合基于光谱整形的色散管理技术和OLT和ONU端的前置放大技术,实现了对称40 Gb/s TWDM-PON系统演示,可以支持100-km光纤传输,并得到了53dB的功率预算。4.基于10GHz器件的100 Gb/s TWDM-PON系统演示随着40G TWDM-PON标准的日益成熟,针对更高调制速率的研究逐渐展开。在前面工作的基础上,我们对基于低速器件的高速信号调制展开研究,利用频响为10GHz的DML和PIN实现了下行方向基于如下调制格式的100G TWDM-PON系统演示:1)单波长28 Gb/s Duobinary信号直接调制、传输与解调利用激光器和接收机的低通响应特性,得到电双二进制调制（Duobinary）。同时结合光滤波的色散管理方案,实现了28 Gb/s duobinary信号的40km传输。2)单波长25 Gb/s PAM-4信号调制、传输及解调利用高阶调制码型—四电平幅度调制（4-PAM）将对器件的带宽需求降低到10GHz。同时结合光滤波的色散管理方案,实现了25Gb/s PAM-4信号的直接调制、40 km传输及直接检测。3)单波长25 Gb/s NRZ-OEQ直接调制、传输与解调利用光均衡滤波（OEQ）方案改变信号的频谱分布,从而使闭合的眼图张开,实现基于10GHz器件的25-Gb/s二电平（OOK）调制。同时,结合光滤波的色散管理,实现了40 km的光纤传输。通过对比实验结果,基于光滤波均衡实现的NRZ-OEQ方案能够支持更高的入纤功率,同时比多电平调制具有更高的灵敏度;此外,与Duobinary和PAM-4格式相比较,OOK解调技术相对成熟,实现简单;虽然受器件带宽限制,经过光均衡处理后信号速率仍然只能达到26 Gb/s,无法实现更高速的调制,但可以满足100G PON的要求。因此NRZ-OEQ是100G PON的一种低成本、可靠的方案。
张亮[5]（2016）在《光纤中基于受激布里渊散射的快慢光及超光速传输的研究》文中研究表明近年来,实现对光速有效调控在全光延迟线、高灵敏干涉仪、光-物质相互作用以及微波光子学等领域具有重要的应用价值。光纤中基于受激布里渊散射效应的快慢光技术在实现全光可控延迟方面表现出了极大的灵活性,相较传统的快慢光技术具有室温操控、功率阈值低以及工作任意波长等优势,与现代光纤通信系统的天然兼容性使其成为了研究的热点。本论文主要围绕光纤中受激布里渊散射效应实现光速调控进行了深入的论述和探究,实现了一些创新性的研究成果。首先,本文详细阐述SBS快慢光的物理机理与进展,提出了一种光纤环增强的布里渊自加快快光传输方案,信号光提前量通过简单改变功率实现光学调控,加快效率达到1.67 ns/dBm。该方案具有结构简单,无需额外泵浦、较高的加快效率等优点。我们首次提出并实现了光纤中基于布里渊激光振荡的超光速传输方案。利用一个低转换效率布里渊激光振荡腔,产生高功率、窄线宽的Stokes激光振荡,在光信号频率中心产生一个强烈吸收共振引起的反常色散区。实验观测到221.2 ns的传输时间提前量,实现了211.3 ns/dB的加快效率。该方案实现了光纤中长距离的超光速传输,具有加快效率高、低损耗等诸多优点。通过使用高非线性光纤以及调整激光共振结构参数等方法,实现了进一步的优化方案。长腔布里渊激光器的多纵模运转是基于布里渊激光振荡的超光速传输的重要限制因素。我们提出在腔内嵌入含未泵浦掺饵光纤的光纤环饱和吸收结构,有效抑制了长腔布里渊激光振荡的多纵模运转,克服了布里渊激光振荡结构长距离传输限制,实验上成功地将光纤中超光速传输拓展至百米量级。此外,我们还观测到含饱和吸收体结构的布里渊激光腔中光学双稳态效应,观测到最大为418 mW的光学双稳态区间。同时,基于提出的超光速传输平台,通过级联布里渊激光振荡结构,实现超光速信号的中继传输。快慢光传输的带宽拓展和畸变优化一直是研究的重点,我们提出了基于泵浦调制的带宽优化方案,重点阐述了布里渊线性慢光系统中脉冲畸变情况,通过数值模拟给出了布里渊线性慢光系统脉冲畸变的最优化方案。实验上采用布里渊增益谱“裁剪”技术,成功验证了最优化的增益谱型为谱型指数g2为0.25至0.5之间。此外,我们提出了一种全新的紧凑型可调光延迟线,基于布里渊激光振荡超光速传输实现输出信号时域可控调谐,工作波长覆盖了1635-1565 nm C波段宽带范围,具有紧凑、简单、低成本以及稳定性好等优点,在信号同步与超灵敏传感方面具有潜在的应用价值。
臧可[6]（2013）在《高阶光纤拉曼放大器的特性研究》文中提出在海量数据时代的背景下,光放大器已经成为超大容量、超长距离全光通信系统中不可缺少的关键器件之一,正是因为它能够对光信号进行直接放大,极大降低设备成本和系统复杂度。其中,光纤拉曼放大器（RFA）具有增益高、带宽大、噪声低等优点,在理论研究和系统应用中有极高的价值。虽然RFA已经商用,但仍存在如超宽带、高阶拉曼效应等诸多值得深入研究的内容。早期关于高阶RFA的研究,打破了传统RFA的噪声极限,但尚未成熟、走向应用。本论文集中研究高阶RFA和相关的数学建模,研究高阶RFA的噪声、增益和带宽等关键性能,并对其应用展开研究。其主要研究内容和创新性成果如下：（1）研究了高阶自发辐射的机理,针对有效模场面积在高阶泵浦范围不再是常量的情况,对高阶RFA的数学模型进行了修正,并提出了一种基于矩阵形式的变步长龙格库塔法来求解拉曼耦合方程,可有效降低其算法的复杂度、减小运算时间。利用该修正模型求解,得出结论：高阶斯托克斯线可以作为高阶RFA的泵浦源。（2）设计了几种高阶RFA并研究其噪声特性。仿真比较了高阶RFA和传统RFA的噪声特性,得出结论：二阶RFA和三阶RFA的有效噪声指数相比传统RFA分别降低了1.5dB和2.7dB；找出了高阶RFA低噪声的理论依据,即信号功率光沿光纤的分布更均匀,使其分布放大产生更低的噪声,并通过对不同泵浦方式下二阶RFA的噪声研究,验证了这个理论的正确性；分析了单、双向泵浦方式对二阶RFA的影响,指出双向二阶泵浦方式可以获得最佳噪声性能。（3）分别利用小功率低阶泵浦光作种子光和大功率高阶泵浦光作泵浦源去调节高阶RFA的带宽和增益,提出了利用“多阶次泵浦法”拓展高阶RFA的带宽,通过多个不同阶次的泵浦实现宽带高阶RFA；提出修正的遗传算法来快速、准确地寻找最佳拉曼泵浦方案,实现高阶RFA的增益平坦。对以上方案的仿真得出结论：利用8个和10个泵浦,实现了120km透明传输的50nm和80nm高阶拉曼增益谱,其有效噪声指数均小于-3dB,增益波动小于1dB；仿真分析了三阶分布式RFA中各阶泵浦的作用：其中一阶泵浦拓展带宽和改善增益平坦度；二阶泵浦提高增益；三阶泵浦改善噪声特性并为低阶泵浦提供能量。（4）搭建了有线电视（CATV）光纤系统的实验平台,提出了二阶RFA在其中应用的方案,并与传统的EDFA放大方案进行了对比研究；搭建了基于16-QAM调制的数字CATV系统仿真平台,分析了三阶RFA和一阶RFA在该系统中的作用,并对其误码性能进行了评估。（5）研究了拉曼效应对双泵浦光纤参量放大器的增益和带宽的影响,指出该影响主要由拉曼响应函数的实部决定,其仿真结果如下：拉曼效应使参量增益改变且易受零色散波动的影响,但小的零色散波动（如0.2nm）在拉曼效应的作用下有助于获得一个平坦增益谱。
魏一振[7]（2012）在《结合非线性效应的光纤激光器及特性研究》文中研究表明光纤激光器技术是现代光学的重要技术,广泛应用于各个科研和工业领域,如光纤通信、光纤传感、非线性光学、生物光子学、光化学等。本文从理论和实验上对结合非线性效应的光纤激光器及特性做了深入的研究工作。涉及的内容主要包括了：基于孤子自频移效应的超短脉冲源、基于多光子吸收效应的自相关脉冲检测技术、基于四波混频效应的多波长光纤激光器、基于布里渊效应的L波段光纤激光器、单纵模光纤激光器及其基于非线性效应的应用、以及2μm掺铥光纤激光器。本文首先介绍了光纤激光器的概念、特性、以及和非线性效应的密切关系。阐述了光纤激光器的发展历史,并概述了光纤中的非线性效应。对本文的主要内容和各章节安排做了简要说明,并介绍了本论文在理论和实验上的主要创新点。接着研究了超短光脉冲产生、脉冲波长及重复频率调谐、自相关脉冲检测等技术。基于光纤中的孤子自频移效应和主动锁模光纤激光器,提出了全光纤波长及重复频率可调谐的超短光脉冲源。创新性地结合时间透镜系统和孤子自频移效应,实现了任意重复频率的高能量可调谐飞秒脉冲源。讨论了现有自相关脉冲检测技术的不足,对解决方案进行了深入的理论分析。基于强度调制和三阶谐波检测技术,首次解决了混合自相关信号的问题,实现了基于多光子吸收效应的高灵敏三阶自相关脉冲检测。然后发展了几种重要的光纤激光器技术,并研究其在微波产生和光纤传感方面的应用。介绍了两种基于四波混频效应的波长可调谐多波长掺铒光纤激光器。创新性地提出并实现了双泵浦多波长光参量振荡器。发展了基于铋基掺铒光纤的L波段（1565-1625nm）布里渊光纤激光器。使用法布里-珀罗滤波器,首次实现了快速扫频2μm掺铥光纤激光器。基于光纤光栅和掺铒光纤饱和吸收体,提出了波长可调谐的单纵模光纤激光器。首次将光纤光栅对用于单纵模光纤激光器,实现了稳定的双波长单纵模激光输出,并将其应用于光学微波产生。将双波长单纵模光纤激光器应用于布里渊光纤传感,提出并实现了一种新的布里渊频移测量方法。最后总结了论文中涉及的研究工作,讨论了相关工作的一些不足之处。介绍了研究课题的后续工作,以及对未来研究工作的设想和安排。
王琦[8]（2009）在《光纤EFPI/FBG传感测井系统关键技术研究》文中研究表明石油作为不可再生的战略性资源在当今世界尤为重要。而目前石油工业所面临采收率低的问题一直是困扰着石油工业最为核心的问题,此问题的解决是建立在对石油井下一系列物理参数高精度、长期可靠监测基础之上的。然而,石油井下高温、高压、强化学腐蚀、强电磁干扰等一系列极端恶劣环境对传感器的可靠性是一种极大地考验。此外,深井探测信号的传输以及能够实时地测量对石油测井的意义也十分重大。在这种情况下,传统的电子学传感器并不能够完全满足石油测井的需要。以光纤法布里-珀罗干涉型传感器和光纤布拉格光栅传感器为代表的波长调制型光纤传感器由于具有波长编码、抗干扰能力强、长期测量稳定可靠、测量精度高、耐高温高压、抗化学腐蚀等优点,近年来受到石油工业的普遍关注和高度重视。光纤传感测井系统主要包括三个部分:传感器探头、信号传输光纤、信号解调仪。本文对该系统及其在高温、高压油井下长期实时监测应用中所涉及的关键技术进行了系统的、深入的研究,主要包括以下几方面内容。掺铒光纤光源的理论和实验研究。在掺铒光纤放大系统理论模型基础上,对掺铒光纤中光放大的物理过程进行了详细分析,并且对掺铒超荧光光纤光源和可调谐环形腔掺铒光纤激光器进行了数值模拟和实验研究。本文实现了一个输出功率为9.2 mW,覆盖C+L波段的宽谱掺铒超荧光光纤光源,其平均波长为1565.253 nm,平坦区域（平坦度在2.5 dB以内）的谱宽达68 nm（1535～1603 nm）。实现了一种新颖的可调谐环形腔掺铒光纤激光器结构,实现了基于标准C波段掺铒光纤的超宽带可调谐环形腔掺铒光纤激光器,其波长调谐范围首次达到145 nm（1475～1620 nm）,覆盖了整个S+C+L波段,输出功率4 mW,激光线宽小于0.03 nm,带宽内边模抑制比大于50 dB。设计并研制出一种基于宽带波长扫描环形腔掺铒光纤激光器的光纤传感查询仪。首先研究了宽带波长扫描环形腔掺铒光纤激光器的动态特性。在此基础上,成功的实现了基于宽带波长扫描环形腔掺铒光纤激光器的光纤传感查询仪。该查询仪采用具有极好的温度稳定性、全光谱范围的光纤F-P标准具对扫描光纤激光器进行实时的波长校准。采用五次非线性拟合方法对滤波器的驱动电压和透射波长进行实时标定,解决了光纤F-P可调谐滤波器调谐电压与透射峰值波长关系的非线性、重复性差和迟滞等问题。因此,该光纤传感查询仪实现了高波长测量精度和分辨率。本文采用HCN气体吸收池作为波长标准对该查询仪的波长测量准确度和分辨率进行了测量,其波长测量分辨率为0.9pm,准确度为±2 pm。利用该查询仪对光纤EFPI/FBG串联复用传感器进行了解调实验,光纤EFPI腔长解调分辨率达到0.025 nm,对应压强分辨率为0.32 kPa;FBG的波长解调分辨率为0.63 pm,对应温度分辨率为0.065℃。由于该系统采用的波长扫描环形腔掺铒光纤激光器具有毫瓦量级的输出功率,对于远距离传感应用具有极好的适应能力。由于该系统采用的波长扫描环形腔掺铒光纤激光器的波长扫描范围达到100 nm以上,使得该查询仪在解调光纤EFPI传感器时更为精确,对FBG传感器解调具有更大的波分复用能力。针对高温高压长期实时测井应用,对光纤压力/温度传感器系统的若干技术问题做了详细的分析并给出相应的解决方案。油气井下压力、温度是油井生产过程监控的重要参数指标。本文通过对光纤EFPI压力传感器的优化设计,并且建立合理的数学模型,利用FBG温度传感器对其进行温度补偿,消除了光纤EFPI压力传感器的温度交叉敏感性。在25℃～300℃温度变化范围内,在压力测量量程0～72 MPa范围内最大偏差小于满量程的±0.025%。在压力测量量程0～102 MPa范围内,其压力测量分辨率达到为1.1 kPa。该测井系统已成功应用于辽河油田高温稠油井的长期温度/压力实时监测,并且即将应用于中海油海上油井的温度/压力监测。
张莹[9]（2008）在《超荧光光源及其光谱分割的研究》文中认为超荧光光源是一种性能优良的宽带光源,它在光纤传感器、光纤探测器以及航天导航级的光纤陀螺仪中得到越来越广泛的应用,使超荧光光源得到了迅速的发展。本文对掺铒光纤超荧光光源进行了详细的理论分析,通过软件仿真,研究了泵浦光功率、掺铒光纤长度和反射镜反射率对输出超荧光光源的影响,在软件仿真结果的基础上,通过搭建实验模型,设计出高输出功率的C波段超荧光光源结构和短铒纤的L波段超荧光光源结构。由于超荧光光源的超宽谱带特性,考虑可以将其进行光谱分割,形成多波长光源应用于WDM通信网络中,作为一个可实用且廉价的多波长光源。因此,本文设计出两种分割超荧光光谱的方案:串联光谱分割和并联光谱分割。通过对两种结构实验结果的对比,得出两种不同方案的优缺点,并选择出一种最适合应用于WDM通信网络的结构——并联光谱分割结构,对这种结构中分割出的单波长光谱进行调制传输。
义理林[10]（2008）在《光分组交换网中的光信号处理技术研究》文中研究说明我国互联网国际出口总容量从2000年初的351Mbps增长到2006年初的136106Mbps,六年累计增加约430倍。网络带宽的增长,主要来源于数据业务的大幅度增长。未来的光网络将向融合分组化交换、支持多样性业务的、光电交换集成的、多颗粒带宽的、传送与交换融合的、安全高效的、灵活组网的方向发展。光分组交换网络（OPS）是光交换的理想模式,也是公认的光交换结构的终极发展目标。OPS的主要优点是带宽利用效率高,而且能提供各种服务,满足客户的需求。目的是把大量的交换业务转移到光域实现,从而实现交换容量与波分复用系统（WDM）的传输容量相匹配。OPS网络结构中的关键技术包括光开关、光逻辑、全光波长变换以及光缓存等多项技术。其中关开关是任何光交换网的核心功能器件,完成信号的交换和路由功能;光逻辑则完成信头检测处理重写等功能,用以实现未来的光控光交换;波长变换用于解决网络中的波长冲突,提高网络灵活性。光缓存是OPS网络必需的器件,用以实现数据包的存储功能,解决信号时间上的冲突;而以上所有的光信号处理都会导致信号的损耗,因此在OPS网络中,光放大器也必不可少,工作于OPS网络中的放大器还需具有宽带,以及增益控制的功能。只有上述各项技术全面成熟发展,才能推动OPS网络的快速发展,实现真正的全光交换网络。本论文围绕全光分组交换网络中的关键技术研究开展了如下工作:1.基于SOA/相位调制器的超快光开关光开光是OPS网络的核心功能设备,一个大型的OPS网络需要大规模的超快光开关阵列。因此,超快（<1ns）以及易于扩展是设计光开关需要考虑的重要因素,同时成本也是不可忽略的另一个重要因素。SOA和铌酸锂晶体可以支持快速的光开关操作,将SOA或者铌酸锂相位调制器（PM）放置于Sagnac干涉环中可以形成一个2×2的超快光开关,通过比较两者性能,我们最终选择PM-Sagnac干涉光开关。基于此PM-Sagnac干涉光开关首次实现了带组播功能的偏振无关2×2超快（<1ns）光开关操作,并在此基础上构建大型低成本超快光开关矩阵。2.基于半导体光放大器（SOA）的可重构全光逻辑门以及波长变换全光逻辑以及波长变换也是OPS网络的关键技术。波长变换用于解决网络拥塞造成的波长冲突,全光逻辑用以实现包头识别处理等功能。为了提高网络的灵活性,通常要求一个全光逻辑器件能实现多种逻辑功能,并且各逻辑操作结果的波长可根据需要进行调节以避免网络拥塞。我们利用SOA的非线性偏振旋转效应（NPR）以及交叉增益调制效应（XGM）相结合实现了可重构全光逻辑门及波长变换,避免了以往基于干涉结构可重构逻辑门的高成本,以及基于四波混频效应（FWM）的可重构逻辑门对操作波长的限制。理论上基于单个SOA的NRR效应可实现所有逻辑操作（NOT,XOR,XNOR,OR,NOR,AND,NAND）。实验中,受器件的限制,我们实现了10-Gb/s数据的NOT,OR,NOR,AND,NAND逻辑操作以及同相波长变换（即变换后的信号和初始信号具有相同的极性）。3.自动增益控制掺铒光纤放大器（AGC-EDFA）的设计光开关以及逻辑操作都会造成信号功率的损耗,因此在OPS网络节点需要使用放大器补偿信号功率。此外,由于光分组的长度一般在几十微秒到几毫秒量级,与EDFA的铒离子能级驰豫时间相当,当某一波长光分组进入EDFA时会产生类似SOA中的XGM效应,影响其余信道上的光分组功率,因此工作于OPS网络中的EDFA还需具有增益控制的功能。同时考虑到OPS网络对带宽的需求,我们分别设计了C波段增益控制EDFA和C+L波段增益控制EDFA。1)结合环形腔AGC-EDFA和反射型AGC-EDFA结构的优点,以低成本的方式解决了基于双光栅反射型AGC-EDFA中增益难以调谐的问题,并且采用双通结构提高增益效率。2)设计了一个低噪声的并联式C+L波段全光AGC-EDFA。1525nm-1610nm波长范围的信号都可得到有效放大,除了在1565nm-1572nm的“死区”外,所有波长的噪声指数都控制在约5.5dB的噪声水平。临界增益控制输入功率为-5dBm,在增益控制区内,增益变化小于0.2dB。4.基于宽带受激布里渊散射（SBS）的可调慢光延迟线性能研究光缓存是OPS网络研究的重中之重,它的研究进展决定了OPS的实用进程。目前还没有可实用的光缓存,我们旨在通过减慢光速来实现信号的存储或者同步。基于SBS的慢光研究是目前的一大热点,我们的相关研究工作如下:1)首次提出通过对布里渊泵浦进行相位调制来展宽布里渊放大器增益谱,将布里渊增益带宽展至1.6GHz,首次演示了1.25Gb/s伪随机序列（PRBS）信号的在宽带SBS中的延迟,并比较了非归零（NRZ）和归零（RZ）脉冲的在此宽带SBS中的延迟性能。2)进一步提出利用迈克-曾德强度调制器（MZM）替代相位调制器（PM）实现泵浦相位调制,展宽布里渊增益谱,可避免PM产生的相位调制信号具有的强时钟边带导致信号质量劣化的问题,从而可将布里渊增益谱展宽至10GHz。3)在噪声直接调制展宽布里渊泵浦的情况下,使用一高功率电放大器将高斯电噪声放大至饱和,此时能量主要集中在中心的高斯噪声将变成能量均匀分布的超高斯噪声。超高斯噪声调制产生的布里渊泵浦以及对应的布里渊增益谱也呈超高斯分布,因此在相同的布里渊泵浦功率下,相对高斯噪声调制情况,超高斯分布的泵浦将获得更大的布里渊增益,亦即更大的慢光延迟量。4)首次采用具有高谱效率,抗色散性强的10Gb/s双二进制（Duobinary）信号作为布里渊信号在宽带SBS中进行延迟,与10Gb/s的NRZ信号进行比较,可避免慢光色散以及滤波效应带来的信号劣化,从而大幅度提高延迟后的信号质量,具体表现为延迟后的接收灵敏度得到有效提高。5)首次利用带宽可调的高斯型SBS增益实现了任意比特速率DPSK信号的同时延迟和解调,并基于此获得了创记录的10Gb/s信号无误码延迟性能（最大无误码延迟时间为81.5ps）。5.基于光纤参量放大（FOPA）的可调慢光延迟线相对SBS慢光,基于FOPA的慢光延迟线主要优点在于带宽更大,可支持更高速率（如160Gb/s）的信号延迟;另外,参量噪声低于布里渊放大,因此延迟导致的信号质量劣化更小。1)理论推导了基于参量效应的慢光表达式,利用窄带（带宽约1.6nm）光纤参量放大实现可调慢光延迟,通过改变泵浦波长或光纤的零色散波长,实现整个通信波段（C+L波段）信号的可控延迟。2)用10Gb/s RZ数据包代替单个信号脉冲进行延迟演示,首次演示了无误码慢光操作,50ps宽脉冲延迟15ps灵敏度代价仅为0.6dB,从系统的高度验证了参量可调慢光延迟线的用于实际系统的可行性。
二、Low Cost, High Efficiency, Gain Flattened L Band EDFA Using FBGs as C Band Seed Generators（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、Low Cost, High Efficiency, Gain Flattened L Band EDFA Using FBGs as C Band Seed Generators（论文提纲范文）
（1）新型无源复合谐振腔滤波的窄线宽波长扫描光纤激光器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.2 窄线宽激光技术的研究与发展 |
| 1.3 波长扫描激光器的研究与应用 |
| 1.4 本论文结构安排 |
| 第二章 新型无源复合谐振腔滤波器理论与仿真分析 |
| 2.1 简单复合谐振腔滤波器传输特性 |
| 2.2 复杂复合谐振腔滤波器传输特性 |
| 2.3 用于快速激光波长扫描的复合谐振腔滤波器特性 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 C+L波段单纵模窄线宽波长扫描光纤激光器 |
| 3.1 DCR-CC搭建与表征 |
| 3.2 C+L波段激光增益范围的实现 |
| 3.3 单波长运行实验 |
| 3.4 波长扫描运行实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 窄线宽FDML波长扫描光纤激光器 |
| 4.1 FDML理论分析 |
| 4.1.1 FDML工作原理 |
| 4.1.2 腔长匹配和色散管理 |
| 4.1.3 滤波器选择和性能表征 |
| 4.1.4 增益介质特性分析 |
| 4.1.5 激光器实验系统设计与搭建 |
| 4.2 激光扫描特性实验与讨论 |
| 4.2.1 极限锁模范围 |
| 4.2.2 单向扫描性能 |
| 4.2.3 色散和滤波器驱动频率偏移 |
| 4.2.4 激光瞬时线宽 |
| 4.2.5 应用于FDML扫描激光器的DCR滤波效果 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间完成论文目录 |
（2）1.55微米和2微米可调谐光纤激光器及其应用的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光纤激光器 |
| 1.3 可调谐激光器 |
| 1.4 本论文内容概述 |
| 1.5 本论文主要创新点 |
| 2 光纤激光器理论 |
| 2.1光纤中的光传输 |
| 2.2 光纤激光器的结构 |
| 2.3 增益介质 |
| 2.4 功率提升 |
| 2.5 波长调谐 |
| 2.6 纳秒脉冲掺镱光纤激光器及其主参量功率放大 |
| 2.7 第二章总结 |
| 3 基于3D打印FBG滤波器的可调谐光纤激光器 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于3D打印的可调谐FBG滤波器 |
| 3.2.1 设计方法 |
| 3.2.2 测试结果 |
| 3.3 30nm可调谐铒镱共掺光纤激光器 |
| 3.3.1 激光器结构 |
| 3.3.2 激光器调谐特性 |
| 3.4 第三章总结 |
| 4 波长间隔可调谐的多波长掺铥光纤激光器 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 增益介质 |
| 4.3 2μm多波长激光器 |
| 4.4 波长稳定 |
| 4.5 滤波器 |
| 4.6 掺铥光纤激光器中的多波长稳定输出 |
| 4.7 波长间隔切换 |
| 4.8 第四章总结 |
| 5 连续可调谐窄线宽光纤激光器的研究 |
| 5.1 可编程激光器 |
| 5.2 结构和原理 |
| 5.3 调谐范围 |
| 5.4 波长调谐精度 |
| 5.5 线宽 |
| 5.6 波长稳定性 |
| 5.7 功率平坦度 |
| 5.8 气体传感应用 |
| 5.9 与结合了掺铒光纤放大器和电光调制器的可调谐激光器的比较 |
| 5.10 与其他可编程激光器的比较 |
| 5.11 连续可调谐双波长光纤激光器 |
| 5.11.1 单谐振腔输出特性 |
| 5.11.2 双谐振腔输出特性 |
| 5.12 第五章总结 |
| 6 用于二氧化碳远程浓度探测的可调谐光纤光源 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 二氧化碳监测的需求 |
| 6.3 二氧化碳检测技术 |
| 6.4 基于Scheimpflug原理的连续光差分雷达 |
| 6.5 高功率窄线宽可调谐种子源 |
| 6.6 二氧化碳连续光差分雷达的测量 |
| 6.7 第六章总结 |
| 7 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学期间所取得的科研成果 |
（3）基于C+L波段光纤环腔激光技术的混合气体传感方法研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光纤气体传感概述 |
| 1.2 光谱吸收型光纤气体传感技术 |
| 1.2.1 非色散红外吸收光谱技术 |
| 1.2.2 可调谐二极管激光吸收光谱技术 |
| 1.2.3 光声光谱技术 |
| 1.2.4 腔吸收光谱技术 |
| 1.3 基于光纤激光内腔吸收光谱的气体传感发展现状 |
| 1.3.1 线形腔结构 |
| 1.3.2 环形腔结构 |
| 1.4 论文的研究意义及主要研究内容 |
| 第二章 光纤激光内腔混合气体传感理论研究 |
| 2.1 掺铒光纤环腔激光技术理论模型 |
| 2.1.1 掺铒光纤能级结构 |
| 2.1.2 激光输出特性影响因素分析 |
| 2.2 直接吸收式内腔混合气体传感 |
| 2.2.1 基本原理 |
| 2.2.2 灵敏度增强方法 |
| 2.3 波长调制式内腔混合气体传感 |
| 2.3.1 基本原理 |
| 2.3.2 软件锁相方法 |
| 2.4 温度对气体传感的影响分析 |
| 2.4.1 影响机理 |
| 2.4.2 补偿方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章C+L波段光纤激光内腔混合气体传感系统设计 |
| 3.1 总体设计 |
| 3.2 光源模块 |
| 3.2.1 掺铒光纤放大器特性研究 |
| 3.2.2 F-P可调谐滤波器特性研究 |
| 3.3 传感模块 |
| 3.3.1 传感气室设计 |
| 3.3.2 多路复用设计 |
| 3.4 波长参考模块 |
| 3.5 驱动探测模块 |
| 3.5.1 驱动放大电路 |
| 3.5.2 光电探测电路 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 光纤激光内腔吸收光谱信号处理技术研究 |
| 4.1 吸收光谱去噪 |
| 4.1.1 EMD去噪原理 |
| 4.1.2 EMD去噪性能 |
| 4.2 吸收谱线提取 |
| 4.2.1 谱线位置识别 |
| 4.2.2 光谱基线移除 |
| 4.2.3 谱线线型拟合 |
| 4.3 重叠谱线分离 |
| 4.3.1 谱线分离方法介绍 |
| 4.3.2 谱线分离仿真研究 |
| 4.3.3 谱线分离实验研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 光纤激光内腔混合气体浓度检测 |
| 5.1 混合气体谱线选择 |
| 5.2 直接吸收法浓度检测 |
| 5.2.1 扫描参数最优化 |
| 5.2.2 混合气体浓度标定及反演 |
| 5.2.3 灵敏度增强研究 |
| 5.3 波长调制法浓度检测 |
| 5.3.1 调制参数最优化 |
| 5.3.2 混合气体浓度标定及反演 |
| 5.3.3 最小可探测气体浓度 |
| 5.4 稳定性测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 光纤激光内腔混合气体吸收波长定位 |
| 6.1 光源波长标定 |
| 6.1.1 基于F-P标准具的波长标定方法 |
| 6.1.2 基于波长参考气室的波长标定方法 |
| 6.2 气体吸收波长定位 |
| 6.2.1 定位方法研究 |
| 6.2.2 定位性能测试 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和科研情况说明 |
| 致谢 |
（4）时分波分复用无源光网络关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 带宽需求分析 |
| 1.1.2 无源光网络基本结构 |
| 1.1.3 无源光网络中的复用技术 |
| 1.2 无源光网络的的发展 |
| 1.2.1 无源光网络的标准化进程 |
| 1.2.2 成本控制分析 |
| 1.2.3 研究目标 |
| 1.3 TWDM-PON中的关键技术及研究现状 |
| 1.3.1 无色ONU |
| 1.3.2 色散管理 |
| 1.3.3 传输距离和功率预算提升 |
| 1.3.4 调制速率提升 |
| 1.4 本论文的研究工作及其创新点 |
| 1.5 本论文的结构安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 基于RSOA的 N×10/1.25Gb/s TWDM-PON系统 |
| 2.1 无色ONU研究背景 |
| 2.2 基于RSOA的上行无色光源 |
| 2.2.1 RSOA特性介绍 |
| 2.2.2 基于RSOA的环形激光器构建 |
| 2.2.3 基于SOA高通滤波特性的模式噪声抑制 |
| 2.3 基于RSOA环形激光器的TWDM-PON系统 |
| 2.3.1 同波长系统中后向瑞利散射和反射串扰研究 |
| 2.3.2 系统性能分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 对称40Gb/s TWDM-PON系统 |
| 3.1 40 Gb/s TWDM-PON研究背景 |
| 3.2 基于光谱整形的色散管理方案 |
| 3.2.1 直调激光器的啁啾特性 |
| 3.2.2 基于单个可调滤波器的波长选择和啁啾管理 |
| 3.3 对称40Gb/s TWDM-PON系统演示 |
| 3.4 功率预算提升方案 |
| 3.4.1 滤波器位置对功率预算影响分析 |
| 3.4.2 基于SOA的上行功率放大器 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 基于直调直检的100公里长距离光接入网* |
| 4.1 长距离接入背景介绍 |
| 4.2 直调激光器的长距离传输性能 |
| 4.3 下行功率预算提升方案 |
| 4.3.1 直调信号与外调信号的抗非线性性能比较 |
| 4.3.2 实验结构 |
| 4.3.3 实验结果及分析 |
| 4.4 基于单个光延迟干涉仪的上下行多通道色散管理技术 |
| 4.4.1 DPSK解调器结构 |
| 4.4.2 基于DI的多通道色散管理 |
| 4.5 对称40Gb/s TWDM-PON的100km长距离接入系统演示 |
| 4.5.1 实验结构 |
| 4.5.2 眼图及误码测试 |
| 4.5.3 结果分析及技术方案对比 |
| 4.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 基于10GHz器件的100/40-Gb/s TWDM-PON系统* |
| 5.1 100 G EPON研究背景 |
| 5.2 窄带器件的高速调制方案 |
| 5.2.1 双二进制码 |
| 5.2.2 PAM-4 |
| 5.2.3 频率均衡技术 |
| 5.3 基于10GHz DML和 PIN的28 Gb/s电双二进制调制 |
| 5.3.1 基于Duobinary调制的100G TWDM-PON系统 |
| 5.3.2 实验结构 |
| 5.3.3 眼图及误码测试 |
| 5.4 PAM-4 调制传输性能 |
| 5.5 基于10GHz DML和 PIN的25Gb/s NRZ-OEQ信号调制 |
| 5.5.1 基于DI的频率均衡 |
| 5.5.2 DI的啁啾管理效果测试 |
| 5.5.3 系统性能测试及分析 |
| 5.6 码型比较 |
| 5.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 附录 :中英文对照 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间已发表或录用的论文 |
| 攻读博士学位期间参与科研项目 |
（5）光纤中基于受激布里渊散射的快慢光及超光速传输的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 快慢光的研究背景与进展 |
| 1.2 介质中光速调控的基本原理 |
| 1.2.1 相速度与群速度 |
| 1.2.2 快光、慢光、超光速 |
| 1.2.3 Kramers-Kronig关系 |
| 1.2.4 超光速现象与因果律 |
| 1.3 快慢光技术的应用 |
| 1.3.1 光信息处理 |
| 1.3.2 高灵敏干涉仪 |
| 1.3.3 非线性效应增强 |
| 1.3.4 相控阵雷达 |
| 1.4 本论文的主要内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 光纤中的快慢光 |
| 2.0 引言 |
| 2.1 光纤中的光效应 |
| 2.1.1 受激非弹性散射 (SRS & SBS) |
| 2.1.2 相干布局振荡(CPO) |
| 2.1.3 四波混频(FWM) |
| 2.1.4 交叉增益调制(XGM) |
| 2.2 光纤中的快慢光方案 |
| 2.2.1 基于SBS的快慢光 |
| 2.2.2 基于SRS的快慢光 |
| 2.2.3 基于CPO的快慢光 |
| 2.2.4 基于OPA的快慢光 |
| 2.2.5 基于XGM的快慢光 |
| 2.2.6 基于特殊光纤结构的快慢光 |
| 2.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 光纤中布里渊快慢光 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 布里渊散射效应 |
| 3.2.1 自发布里渊散射 |
| 3.2.2 受激布里渊散射 |
| 3.3 基于受激布里渊散射的快慢光 |
| 3.3.1 布里渊快慢光基本原理 |
| 3.3.2 特种光纤中布里渊快慢光 |
| 3.3.3 宽带布里渊技术 |
| 3.3.4 脉冲畸变 |
| 3.4 基于布里渊散射的自加快快光传输 |
| 3.4.1 基于布里渊散射的自加快快光 |
| 3.4.2 光纤环增强的布里渊自快光传输 |
| 3.5 布里渊快慢光技术的应用 |
| 3.5.1 可调微波光子滤波器 |
| 3.5.2 四波混频的相位匹配调控 |
| 3.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 基于布里渊激光振荡的超光速传输 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于布里渊激光振荡的超光速传输 |
| 4.2.1 基本原理 |
| 4.2.2 实验装置 |
| 4.2.3 实验结果与讨论 |
| 4.3 基于高非线性光纤增强的布里渊超光速传输 |
| 4.3.1 实验装置 |
| 4.3.2 实验结果与讨论 |
| 4.3.3 参数优化与讨论 |
| 4.4 STOKES光的超光速现象 |
| 4.4.1 基本原理 |
| 4.4.2 实验装置 |
| 4.4.3 实验结果与讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 基于单频布里渊激光器的长距离超光速传输 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于长腔单频布里渊激光器的超光速传输 |
| 5.2.1 基本原理 |
| 5.2.2 实验装置 |
| 5.2.3 实验结果与讨论 |
| 5.3 百米量级的长距离超光速传输 |
| 5.3.1 基于单模光纤的长距离超光速传输 |
| 5.3.2 基于高非线性光纤的长距离超光速传输 |
| 5.4 长距离超光速传输的限制因素 |
| 5.5 基于长腔单频布里渊激光器的光学双稳态 |
| 5.5.1 基本原理 |
| 5.5.2 实验装置 |
| 5.5.3 结果讨论 |
| 5.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 光纤中超光速信号的中继传输 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基本原理 |
| 6.3 实验装置 |
| 6.4 实验结果与讨论: |
| 6.4.1 激光输出耦合比:1/99 |
| 6.4.2 激光输出耦合比:10/90 |
| 6.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 布里渊线性慢光系统的带宽与畸变优化 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 宽带布里渊散射技术 |
| 7.2.1 基于频率光梳的宽带受激布里渊散射 |
| 7.2.2 基于泵浦调制的宽带受激布里渊散射 |
| 7.3 线性慢光系统的脉冲响应 |
| 7.4 线性慢光系统的脉冲展宽 |
| 7.4.1 线性慢光系统的展宽因子 |
| 7.4.2 布里渊慢光系统的脉冲展宽 |
| 7.5 畸变优化:数值模拟 |
| 7.5.1 基本原理 |
| 7.5.2 任意增益谱的脉冲展宽 |
| 7.5.3 任意增益谱的群延迟 |
| 7.6 畸变优化:实验验证 |
| 7.6.1 布里渊增益谱“裁剪”技术 |
| 7.6.2 增益谱和相位响应的测量 |
| 7.6.3 慢光畸变的测量与优化 |
| 7.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第八章 基于布里渊激光振荡的紧凑型可调延迟线 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 基本原理 |
| 8.3 实验设计与验证 |
| 8.3.1 实验装置 |
| 8.3.2 测试结果与讨论 |
| 8.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第九章 总结与展望 |
| 9.1 本文的主要工作 |
| 9.2 未来的研究展望 |
| 附录:符号与标记 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
（6）高阶光纤拉曼放大器的特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光纤通信中几种光放大器 |
| 1.2.1 稀土掺杂光纤光放大器 |
| 1.2.2 半导体光放大器 |
| 1.2.3 掺铒波导放大器 |
| 1.2.4 光纤参量放大器 |
| 1.3 光纤拉曼放大器 |
| 1.3.1 光纤拉曼放大器的主要特点 |
| 1.3.2 光纤拉曼放大器的应用 |
| 1.3.3 光纤拉曼放大器的研究现状 |
| 1.3.4 光纤拉曼放大器中的研究热点 |
| 1.3.5 研究光纤拉曼放大器的意义 |
| 1.4 论文结构及安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 光纤拉曼放大器的理论基础 |
| 2.1 拉曼散射现象 |
| 2.1.1 非受激拉曼散射的经典理论 |
| 2.1.2 非受激拉曼散射的量子理论 |
| 2.1.3 受激拉曼散射 |
| 2.2 光纤拉曼放大器的数学模型 |
| 2.2.1 简单条件下的数学模型 |
| 2.2.2 复杂条件下的数学模型及求解 |
| 2.2.3 仿真工具 |
| 2.3 小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 高阶光纤拉曼放大器的噪声特性研究 |
| 3.1 高阶受激拉曼散射效应 |
| 3.1.1 耦合方程组的修正 |
| 3.1.2 高阶自发辐射原理 |
| 3.2 高阶分布式光纤拉曼放大器 |
| 3.2.1 高阶分布式光纤拉曼放大器结构 |
| 3.2.2 高阶分布式光纤拉曼放大器特性 |
| 3.3 高阶分布式光纤拉曼放大器噪声来源 |
| 3.3.1 DRS 噪声 |
| 3.3.2 泵浦光的RIN |
| 3.4 不同阶泵浦的噪声特性研究 |
| 3.4.1 二阶泵浦对光纤拉曼放大器的噪声影响 |
| 3.4.2 三阶泵浦对光纤拉曼放大器的噪声影响 |
| 3.4.3 不同泵浦方式下的性能比较 |
| 3.5 小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 高阶光纤拉曼放大器的增益与带宽 |
| 4.1 光纤拉曼放大器中增益和带宽的基本概念 |
| 4.1.1 光纤中的拉曼增益谱 |
| 4.1.2 常用增益谱系数测量 |
| 4.1.3 增益波动 |
| 4.1.4 增益带宽与增益平坦性 |
| 4.1.5 一阶光纤拉曼放大器增益平坦化的方法 |
| 4.2 三阶分布式光纤拉曼放大器的带宽优化 |
| 4.2.1 三阶分布式光纤拉曼放大器的带宽 |
| 4.2.2 优化算法的引入 |
| 4.2.3 带宽优化及仿真结果 |
| 4.3 小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 高阶光纤拉曼放大器和拉曼效应的应用研究 |
| 5.1 高阶光纤拉曼放大器在CATV系统中的应用 |
| 5.1.1 CATV系统简介 |
| 5.1.2 高阶光纤拉曼放大器对模拟CATV系统性能的影响 |
| 5.1.3 高阶光纤拉曼放大器对数字CATV系统的影响 |
| 5.2 拉曼效应对宽带参量放大器的影响 |
| 5.2.1 考虑拉曼效应的参量放大器 |
| 5.2.2 参量增益受拉曼效应的影响 |
| 5.2.3 参量带宽受拉曼效应的影响 |
| 5.3 小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 附录 缩略语 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间承担的科研项目与主要成果 |
（7）结合非线性效应的光纤激光器及特性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 目次 |
| 1 绪论 |
| 本章提要 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光纤激光器及相关技术概述 |
| 1.2.1 光纤激光器的发展历史 |
| 1.2.3 光纤非线性效应概述 |
| 1.3 本论文的章节安排 |
| 1.4 本论文的主要创新点 |
| 2 结合孤子自频移效应的可调谐超短脉冲源 |
| 本章提要 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 超短光脉冲源概述 |
| 2.2.1 超短光脉冲源的发展历史 |
| 2.2.2 超短光脉冲调谐技术的发展历史 |
| 2.3 基于锁模信号提取和SSFS的可调谐全光纤飞秒脉冲源 |
| 2.4 基于时间透镜和SSFS的髙能量可调谐飞秒脉冲源 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于多光子吸收效应(MPA)的自相关脉冲检测 |
| 本章提要 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 自相关脉冲检测技术概述 |
| 3.2.1 自相关脉冲检测技术发展历史 |
| 3.2.2 基于2PA的二阶自相关脉冲检测技术 |
| 3.3 高灵敏三阶自相关脉冲检测理论分析 |
| 3.4 基于MPA的高灵敏三阶自相关脉冲检测实验 |
| 3.5 基于MPA的三阶自相关脉冲检测技术改进 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于非线性效应的连续光纤激光器 |
| 本章提要 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于四波混频效应的多波长光纤激光器 |
| 4.2.1 光纤型多波长滤波器 |
| 4.2.2 基于四波混频效应的多波长掺铒光纤激光器 |
| 4.2.3 双果浦多波长光纤参量振荡器 |
| 4.3 基于布里渊效应的L波段可调谐光纤激光器 |
| 4.4 快速扫频2徼米掺卷光纤激光器 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 单纵模光纤激光器及其基于非线性效应的应用 |
| 本章提要 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于饱和吸收体的可调谐双波长单纵楔光纤激光器 |
| 5.3 基于FBGP的单纵模光纤激光器及其光学微波产生应用 |
| 5.4 单级模光纤激光器在布里渊光纤传感中的应用 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结和展望 |
| 本章提要 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学期间所取得的科研成果 |
（8）光纤EFPI/FBG传感测井系统关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 光纤传感器技术发展概述 |
| 1.1.1 光纤IFPI传感器发展概述 |
| 1.1.2 光纤EFPI传感器发展概述 |
| 1.1.3 光纤布拉格光栅传感器发展概述 |
| 1.2 光纤传感器测井技术发展概述 |
| 1.3 掺铒光纤光源发展概述 |
| 1.3.1 历史背景介绍 |
| 1.3.2 可调谐掺铒光纤激光器发展现状 |
| 1.3.3 掺铒超荧光光纤光源发展现状 |
| 1.4 光纤传感查询仪发展概述 |
| 1.5 本文的研究背景和主要研究内容 |
| 1.6 本文的组织结构 |
| 2 低细度光纤EFPI传感器 |
| 2.1 低细度EFPI传感器理论基础 |
| 2.1.1 Fabry-Perot干涉仪基本原理 |
| 2.1.2 光纤EFPI传感器原理 |
| 2.1.3 光纤EFPI传感器条纹可见度 |
| 2.2 光纤EFPI传感器的解调方法 |
| 2.2.1 强度解调方法 |
| 2.2.2 波长域光纤EFPI腔长解调方法 |
| 2.3 光纤EFPI传感器结构 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 掺铒光纤光源的研究 |
| 3.1 掺铒光纤放大系统的理论基础 |
| 3.1.1 掺铒光纤中光放大的物理机制 |
| 3.1.2 速率方程和传输方程 |
| 3.1.3 泵浦机制和泵浦波长选择 |
| 3.2 掺铒超荧光光纤光源的基本结构及原理 |
| 3.2.1 掺铒超荧光光纤光源的基本结构 |
| 3.2.2 掺铒光纤超荧光产生的物理原理 |
| 3.2.3 L波段ESFS产生的物理原理 |
| 3.3 掺铒超荧光光纤光源的实验研究 |
| 3.3.1 单级双程结构 |
| 3.3.2 宽带ESFS的实验结构 |
| 3.3.3 实验结果与分析 |
| 3.4 宽带可调谐环形腔掺铒光纤激光器的数值模拟 |
| 3.4.1 可调谐EDFRL的基本结构 |
| 3.4.2 可调谐EDFRL的数值模拟 |
| 3.5 宽带可调谐环形腔掺铒光纤激光器实验研究 |
| 3.5.1 宽带可调谐EDFRL实验结构 |
| 3.5.2 可调谐EDFRL结构影响的实验研究 |
| 3.5.3 可调谐EDFRL参数影响的实验研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于波长扫描环形腔掺铒光纤激光器的光纤传感查询仪研究 |
| 4.1 宽带波长扫描环形腔掺铒光纤激光器研究 |
| 4.1.1 宽带WS-EDFRL的结构 |
| 4.1.2 宽带WS-EDFRL动态特性研究 |
| 4.2 基于宽带波长扫描环形腔掺铒光纤激光器的光纤传感查询仪 |
| 4.2.1 光纤传感查询仪系统设计 |
| 4.2.2 光纤F-P可调谐滤波器 |
| 4.2.3 光纤F-P标准具 |
| 4.3 基于波长扫描环形腔掺铒光纤激光器的光纤传感查询仪性能测试 |
| 4.3.1 HCN气体吸收池 |
| 4.3.2 利用HCN气体吸收池测试光纤传感查询仪 |
| 4.3.3 利用查询仪解调光纤EFPI/FBG串联复用传感解调测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 用于高温高压油气井的EFPI/FBG复用压力/温度传感器系统 |
| 5.1 光纤EFPI/FBG传感原理 |
| 5.1.1 光纤EFPI传感原理 |
| 5.1.2 FBG传感原理 |
| 5.2 光纤EFPI/FBG串联复用压力/温度传感器结构及标定 |
| 5.2.1 光纤EFPI/FBG串联压力/温度传感器结构 |
| 5.2.2 光纤EFPI/FBG串联复用压力/温度传感器测试/标定系统 |
| 5.2.3 光纤EFPI/FBG串联复用压力/温度传感器标定 |
| 5.3 光纤EFPI/FBG复用传感器高温高压测量 |
| 5.3.1 光纤EFPI/FBG传感器高温高压环境下的长期稳定性 |
| 5.3.2 光纤EFPI/FBG传感器的温度-压力交叉敏感性 |
| 5.3.3 光纤EFPI压力传感器同FBG温度传感器串联信号串扰 |
| 5.3.4 光纤EFPI/FBG传感器的测量重复性 |
| 5.3.5 光纤EFPI/FBG传感器的测量准确度 |
| 5.4 光纤EFPI/FBG压力/温度传感系统应用实例 |
| 5.4.1 中石油辽河油田应用 |
| 5.4.2 中海油海上油田应用 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）超荧光光源及其光谱分割的研究（论文提纲范文）
| 提要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 研究意义 |
| 第二章 掺铒光纤ASE光源的理论分析 |
| 2.1 超荧光产生原理 |
| 2.2 掺铒光纤超荧光光源 |
| 2.2.1 铒离子能级结构 |
| 2.2.2 铒离子能级方程 |
| 2.2.3 传输速率方程及特征参量 |
| 2.2.4 掺铒光纤超荧光光源结构 |
| 2.3 光纤光栅 |
| 2.3.1 光纤光栅的发展 |
| 2.3.2 光纤光栅的分类及应用 |
| 2.3.3 光纤布拉格光栅 |
| 2.3.4 光纤光栅制作方法 |
| 2.4 光纤环形镜 |
| 第三章 宽带ASE光源的仿真分析 |
| 3.1 仿真软件简介 |
| 3.2 ASE源的仿真模型 |
| 3.3 泵浦功率的影响 |
| 3.4 反射镜的影响 |
| 3.5 铒纤长度的影响 |
| 第四章 超荧光光源的实验研究 |
| 4.1 高功率C波段ASE源 |
| 4.2 短铒纤L波段ASE源 |
| 第五章 超荧光光源的光谱分割及传输实验 |
| 5.1 ASE 源经过光栅串 |
| 5.2 ASE 源经过串联光栅系统 |
| 5.3 ASE 源经过并联光栅系统 |
| 5.4 分割光谱的调制传输 |
| 5.4.1 实验系统的建立 |
| 5.4.2 实验结果及分析 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 致谢 |
| 导师简介 |
（10）光分组交换网中的光信号处理技术研究（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 |
| 1.1.1 引言 |
| 1.1.2 全光网 |
| 1.1.2.1 光线路交换 |
| 1.1.2.2 光突发交换 |
| 1.1.2.3 光分组交换 |
| 1.2 光分组交换研究现状及分析 |
| 1.3 光分组交换系统的核心器件 |
| 1.3.1 光开关 |
| 1.3.2 光逻辑单元 |
| 1.3.3 全光波长变换器 |
| 1.3.4 光放大器 |
| 1.3.5 光缓存 |
| 1.4 本论文的研究工作以及创新点 |
| 1.4.1 基于SOA/相位调制器的超快光开关 |
| 1.4.2 基于SOA 的可重构全光逻辑门以及波长变换 |
| 1.4.3 自动增益控制EDFA 的设计 |
| 1.4.4 基于宽带SBS 的可调慢光延迟线性能研究 |
| 1.4.5 基于FOPA 的可调慢光延迟线 |
| 参考文献 |
| 第二章 基于SOA/相位调制器的超快光开关 |
| 2.1 光开关研究背景 |
| 2.1.1 光开关分类 |
| 2.1.2 大型超快光开关阵列 |
| 2.2 基于ON-OFF SOA 以及SOA-Sagnac 干涉环的超快光开关 |
| 2.2.1 基于on-off SOA 的快速光开关 |
| 2.2.2 基于SOA-Sagnac 干涉环的快速光开关 |
| 2.3 基于相位调制器-Sagnac 干涉环的超快光开关 |
| 2.3.1 基于PM-Sagnac 干涉环的光开关结构及其操作原理 |
| 2.3.2 PM-Sagnac 干涉环开关性能测试 |
| 2.3.2.1 开关波长相关性测试 |
| 2.3.2.2 静态开关性能测试 |
| 2.3.2.3 开关时间测试 |
| 2.4 基于PM-Sagnac 干涉环的超快光开关构建开关阵列 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 基于SOA 的可重构全光逻辑门及波长变换器 |
| 3.1 全光逻辑门及波长变换研究进展 |
| 3.2 基于SOA 的可重构全光逻辑门相关研究 |
| 3.2.1 基于干涉型SOA 中XPM 效应的可重构逻辑门 |
| 3.2.2 基于SOA 的XGM 和FWM 效应的可重构逻辑门 |
| 3.2.3 基于SOA 的FWM 效应及偏振编码信号的可重构逻辑门 |
| 3.3 在单个SOA 上同时实现可重构逻辑操作及波长变换 |
| 3.3.1 操作原理 |
| 3.3.2 实验方案 |
| 3.3.3 逻辑操作静态测试结果 |
| 3.3.4 逻辑操作结果演示 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 增益控制掺铒光纤放大器（EDFA）设计及性能研究 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.1.1 增益控制技术 |
| 4.1.1.1 增益的泵浦控制 |
| 4.1.1.2 增益的光控制 |
| 4.1.2 增加工作带宽 |
| 4.1.2.1 增益平坦技术 |
| 4.1.2.2 L 波段增益提高技术 |
| 4.1.2.3 多波段宽带EDFA 技术 |
| 4.2 利用一个布拉格光栅实现可调谐增益控制双通EDFA |
| 4.2.1 新型双通EDFA 结构 |
| 4.2.2 实验结果与分析 |
| 4.2.2.1 增益与噪声指数 |
| 4.2.2.2 增益谱 |
| 4.2.2.3 增益控制的临界条件 |
| 4.2.3 本节小结 |
| 4.3 低噪声全光增益控制 C＋L 波段EDFA |
| 4.3.1 实验装置 |
| 4.3.2 实验结果与分析 |
| 4.3.2.1 C 和L 波段的两束激光光谱 |
| 4.3.2.2 波长交错复用器的作用 |
| 4.3.2.3 增益谱和噪声指数 |
| 4.3.3 本节小结 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 基于光纤SBS 效应的可调慢光延迟线系统性能研究 |
| 5.1 光缓存 |
| 5.2 慢光基本原理及主要研究进展 |
| 5.2.1 慢光基本原理 |
| 5.2.2 慢光研究现状 |
| 5.2.2.1 基于光纤SBS 效应的可调慢光延迟线 |
| 5.2.2.2 基于光纤SRS 效应的可调慢光延迟线 |
| 5.2.2.3 基于光纤参量放大的可调慢光延迟线 |
| 5.3 基于泵浦相位调制展宽布里渊增益谱的慢光研究 |
| 5.3.1 实验演示及性能分析 |
| 5.3.1.1 实验方案 |
| 5.3.1.2 泵浦和布里渊增益谱展宽 |
| 5.3.1.3 眼图测量 |
| 5.3.1.4 延迟测量 |
| 5.3.1.5 信号质量测量与分析 |
| 5.3.1.6 可控延迟 |
| 5.3.2 基于相位调制进一步展宽布里渊增益谱 |
| 5.4 Duobinary 信号在宽带布里渊放大器中的延迟性能研究 |
| 5.4.1 Duobinary 信号的产生 |
| 5.4.2 宽带布里渊增益谱的产生及优化 |
| 5.4.3 Duobinary 信号延迟 |
| 5.4.3.1 延迟实验方案 |
| 5.4.3.2 窄带滤波前后的输出光谱 |
| 5.4.3.3 信号延迟的性能测量 |
| 5.4.3.4 信号延迟量与信号开关增益的关系 |
| 5.5 基于带宽可调的SBS 同时延迟和解调速率可变的DPSK 信号 |
| 5.5.1 实验方案 |
| 5.5.2 实验结果与分析 |
| 5.5.2.1 窄带滤波前后的光谱测量 |
| 5.5.2.2 SBS 增益谱与解调后的眼图 |
| 5.5.2.3 解调和延迟性能测试 |
| 5.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 基于光参量放大器的可调慢光延迟线 |
| 6.1 参量慢光研究进展 |
| 6.2 基于通信波段光纤参量放大的慢光研究 |
| 6.2.1 理论分析及优化设计 |
| 6.2.1.1 参量慢光理论推导 |
| 6.2.1.2 数值仿真及时延优化 |
| 6.2.2 实验验证及系统测试 |
| 6.2.2.1 实验装置 |
| 6.2.2.2 参量增益谱和信号增益测量 |
| 6.2.2.3 时延及误码测试 |
| 6.2.3 分析与讨论 |
| 6.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 总结与展望 |
| 1. 基于 SOA/相位调制器的超快光开关 |
| 2. 基于 SOA 的可重构全光逻辑门以及波长变换 |
| 3. 自动增益控制 EDFA 的设计 |
| 4. 基于 SBS 的宽带可调慢光延迟线性能研究 |
| 5. 基于 FOPA 的可调慢光延迟线 |
| 附录Ⅰ缩略语 |
| 附录Ⅱ符号表 |
| 攻读博士期间科研成果 |
| 攻读博士期间参与科研项目 |
| 致谢 |
四、Low Cost, High Efficiency, Gain Flattened L Band EDFA Using FBGs as C Band Seed Generators（论文参考文献）
- [1]新型无源复合谐振腔滤波的窄线宽波长扫描光纤激光器研究[D]. 韦达. 河北大学, 2021(11)
- [2]1.55微米和2微米可调谐光纤激光器及其应用的研究[D]. 杨雄. 浙江大学, 2020(02)
- [3]基于C+L波段光纤环腔激光技术的混合气体传感方法研究[D]. 俞琳. 天津大学, 2016(11)
- [4]时分波分复用无源光网络关键技术研究[D]. 李正璇. 上海交通大学, 2016(01)
- [5]光纤中基于受激布里渊散射的快慢光及超光速传输的研究[D]. 张亮. 上海交通大学, 2016(03)
- [6]高阶光纤拉曼放大器的特性研究[D]. 臧可. 北京邮电大学, 2013(04)
- [7]结合非线性效应的光纤激光器及特性研究[D]. 魏一振. 浙江大学, 2012(08)
- [8]光纤EFPI/FBG传感测井系统关键技术研究[D]. 王琦. 大连理工大学, 2009(07)
- [9]超荧光光源及其光谱分割的研究[D]. 张莹. 吉林大学, 2008(11)
- [10]光分组交换网中的光信号处理技术研究[D]. 义理林. 上海交通大学, 2008(07)