摻鎂近化學計量比鈮酸鋰全光波長轉換器的研究.pdf

1、全光波長轉換技術是未來密集波分復用(DWDM)光通信網(wǎng)絡中的關鍵技術之一，而全光波長轉換器是DWDM網(wǎng)絡中的關鍵器件，在網(wǎng)絡互聯(lián)、光交換、動態(tài)波長路由、波長再利用等方面有著廣泛的應用?；谫|子交換光波導的準相位匹配級聯(lián)倍頻差頻(SHG－DFG)型全光波長轉換技術具有對信號比特率和調(diào)制形式完全透明、相位共軛、多波長同時轉換、極低的噪聲指數(shù)等獨特優(yōu)點，并且信號光和泵浦光都在1.55um波段，是一種非常有應用前景的光波長轉換技術。本文對SHG

2、－DFG型全光波長轉換技術進行了理論和實驗兩方面的研究。主要研究內(nèi)容包括：
　　 (1)闡述了全光波長轉換器在未來光通信系統(tǒng)中的重要作用以及全光波長轉換器的常見種類，介紹了SHG－DFG型光波長轉換器的實現(xiàn)原理和研究現(xiàn)狀。
　　 (2)在非線性光學和光波導理論的基礎上建立了SHG－DFG型光波長轉換器的理論模型，得到了描述準相位匹配光波導中光波長轉換過程的非線性耦合波方程組。對波長轉換過程進行了數(shù)值模擬分析，并對波長轉換

3、效率、轉換帶寬等性能指標與波導尺寸、信號與泵浦功率、信號與泵浦波長等參數(shù)之間的關系進行了計算與分析。
　　 (3)理論上分析了質子交換光波導的性能，優(yōu)化了波導制作參數(shù)，在鈮酸鋰晶體上制作了質子交換光波導；設計各種光刻掩模版，并進行周期極化反轉實驗，成功獲得波長轉換器的原型器件。
　　 (4)實驗研究了基于摻鎂近化學計量比周期極化反轉鈮酸鋰(PPLN)光波導的1.55um波段的SHG-DFG型光波長轉換。獲得了較為理想的波