基于光子晶體光纖中的脈沖俘獲的超高速光開關(guān)的研究.pdf

1、超高速全光開關(guān)是實(shí)現(xiàn)超高速光通信的一項(xiàng)重要關(guān)鍵技術(shù)。光子晶體光纖是近年來提出來的一種全新的光纖，它具有傳統(tǒng)光纖所無法比擬的特殊的光學(xué)特性，如無截止單模、可控色散以及豐富的光學(xué)非線性等特性，在全光通信領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，已成為光纖通信領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。采用脈沖俘獲在光子晶體光纖中實(shí)現(xiàn)光開關(guān)能有效的提高光開關(guān)的響應(yīng)速率，同時(shí)光開關(guān)還具有色散可控、俘獲率高等特點(diǎn)。本文研究了光子晶體光纖中的脈沖俘獲現(xiàn)象，以及基于脈沖俘獲的光開關(guān)的基本原理

2、和特性。取得的主要成果如下： 第一，光子晶體光纖中脈沖俘獲現(xiàn)象受多種因素的制約，理論分析十分復(fù)雜，數(shù)值模擬成為重要的分析手段。我們基于光子晶體光纖中光脈沖傳輸?shù)睦碚撃Ｐ妥灾鏖_發(fā)了能模擬基于脈沖俘獲實(shí)現(xiàn)光開關(guān)的計(jì)算機(jī)程序，與文獻(xiàn)報(bào)道的理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比對，考核了程序計(jì)算結(jié)果的正確性。 第二，研究了高階色散、自陡峭、受激喇曼散射等各種高階效應(yīng)對光子晶體光纖中脈沖俘獲的影響。結(jié)果表明，只有當(dāng)抽運(yùn)脈沖處于反常色散區(qū)、信號(hào)脈沖

3、處于正常色散區(qū)時(shí)才能形成脈沖俘獲現(xiàn)象，被俘獲的信號(hào)脈沖頻譜藍(lán)移、抽運(yùn)脈沖頻譜紅移；不考慮受激喇曼散射影響時(shí)脈沖俘獲現(xiàn)象將消失。 第三，分析了光子晶體光纖中基于脈沖俘獲的超高速光開關(guān)的特性。數(shù)值模擬結(jié)果表明，增大抽運(yùn)脈沖的初始功率，發(fā)生俘獲的兩個(gè)脈沖的頻移將更加明顯；抽運(yùn)脈沖俘獲信號(hào)脈沖串中的任何一個(gè)信號(hào)后，隨著傳輸距離的增加，將不會(huì)影響到其它信號(hào)脈沖的傳輸特性；超高速光開關(guān)的響應(yīng)速率受俘獲率的制約，當(dāng)其響應(yīng)速率超過某一特定值時(shí)，