一、啁啾光纤光栅在光纤通信系统中的色散补偿（论文文献综述）
芈月安[1]（2021）在《基于新型特种少模光纤光栅的矢量模式转换的研究》文中研究说明在现如今高速发展的现代化通信时代,模分复用通信系统的出现大大缓解了通信容量供不应求的压力。以光纤中的模式作为传输信道的模分复用通信系统可以成倍地提高光纤通信的传输容量。它为我们跨入超高速、超大容量的新的信息化通信时代提供了可能。模式激励和模式转换技术是模分复用系统中的关键技术,也是近些年人们研究的热点课题。作为模分复用系统中核心器件的模式转换器近年来的报道种类繁多,其中基于光纤光栅的模式转换器由于具有高效率、低损耗、操作灵活等众多优点而备受研究者们的青睐。当前光纤光栅模式转换器的研究报道主要集中于线偏振模式转换,关于矢量模式转换的报道很少。而光纤中的矢量模式在新型光纤激光器、光纤中OAM模式的生成与复用传输、矢量模式模分复用等领域都有着广泛的应用。矢量模式广阔的应用前景使得人们对于光纤中矢量模式获取技术的需求越来越迫切。在此研究背景下,本文提出了一系列基于新型特种少模光纤光栅的矢量模式转换方法。利用具有矢量模式分离特性的特种光纤的光栅器件可以作为一种高效的矢量模式转换器。它在模分复用通信系统以及与光纤中矢量模式相关的众多领域都有着潜在的应用价值和广阔的应用前景。本文主要的创新点和研究成果总结如下:1.提出了一种在空芯光纤中写入倾斜布拉格光栅的矢量模式转换的方法。分析了空芯光纤中的矢量模式传输特性,结果表明此光纤能够支持前四个矢量模式的传输,并且具有能够使矢量模式简并分离的特性。研究了倾斜空芯光纤布拉格光栅的矢量模式转换特性。结果显示当=2°时具有最高的转换效率。2.对比研究了非对称阶跃型和非对称涡旋光纤布拉格光栅的矢量模式耦合特性。分析了相位匹配条件、衰减系数和光栅调制深度对反射特性的影响。结果表明当衰减系数α=0.5μm-1,0.3μm-1时,在非对称阶跃型和非对称涡旋型光纤布拉格光栅中的矢量模式分别获得了最高的转换效率。研究了自制非对称涡旋光纤布拉格光栅的模式转换特性,验证了理论与实验结果的一致性。3.提出了一种在环芯光纤中写入倾斜非对称布拉格光栅的矢量模式转换方法。重点分析了倾斜角度与非对称衰减系数共同作用下反射特性的演化规律。研究表明当衰减系数=0μm-1,=2°时,即对应于倾斜布拉格光纤光栅的情况下,高阶矢量模式具有最高的反射峰值。4.研究了在不同激励矢量模式下,倾斜环芯光纤布拉格光栅的矢量模式耦合特性。重点研究了在不同激励矢量模式下的相位匹配特性,研究显示激励与输出模式间的反射率与谐振波长均呈现出可逆性关系。另外,单偏振的激励模式只能转换为同类单偏振的矢量模式,并且在一些特定的倾斜角度处,可以获得高转换效率或高纯度的矢量模式。5.提出了采用涡旋光纤的倾斜长周期光栅,以及在反抛物型渐变折射率光纤中写入机械微弯长周期光栅的两种矢量模式转换器。主要分析了光栅周期的选取方法、相位匹配特性、倾斜角度、光栅调制深度、微弯振幅对透射谱及耦合系数的影响。研究结果表明,当=83.5°,84°,88°时,倾斜长周期光栅的TM01、HE21和TE01的透射峰值分别达到最大值。当微弯振幅mmax=1.5μm时,机械微弯长周期光栅的高阶矢量模式具有最高的转换效率。
白卓娅[2]（2021）在《基于超快光学技术的实时测量系统研究》文中指出实时测量仪器是奠定工业、科学和医疗等一系列应用的基础平台。当今社会对数据带宽不断增长的需求正推动着通信行业提高组件和系统的工作频率,因此,对于能够在短时间内执行快速检测或诊断的实时测量仪器的需求也在快速增长。尽管短光散射（频闪）可以作为一种有效方法来提供瞬态事件的宝贵信息,但自然界中存在的大量瞬态信息和罕见事件都具有瞬时和不确定性,因此仍需要借助具有足够高分辨率和足够大存储长度的真正的实时测量仪器才能将其捕获。基于色散傅里叶变换原理的光学时间拉伸技术是一种新兴的数据采集方法,它克服了传统电子模数转换器的速度限制,能够以每秒数十亿帧的刷新率完成连续超快的单次光谱、成像以及太赫兹等测量,且不间断地记录上万亿个连续帧。该技术开辟了测量科学的新前沿,揭示了非线性动力学,如光流氓波、孤子分子以及相对论电子束等瞬态现象。此外,通过与人工智能相结合,它还创造出多种用于传感和生物医学诊断等应用的新型实时测量仪器。本论文结合所参与的国家自然科学基金等项目,针对基于超快光学技术的实时测量需求,开展了一系列深入的理论以及实验研究,扩展了超快光学技术在实时器件表征、瞬时频率测量以及传感方面的应用,取得的主要创新及成果如下:1.提出并验证了一种基于光学时间拉伸技术的实时器件表征系统,该系统使用相位分集技术和时间拉伸数据采集方法,消除了仪器中存在的色散惩罚问题,并扩展了测量系统的有效带宽。系统具有2.5 Ts/s的等效采样率、27 ns的超快器件响应测量时间以及5.4 fs的超低等效时钟抖动。结合所提出的数字信号处理算法,该系统对两个商用宽带电放大器的频率响应特性进行了测量,测得的频响曲线与器件指标高度一致。相比于传统网络分析仪,所提出的器件表征系统的测量速度至少提高了三个数量级。2.提出并验证了一种基于差分探测和光学时间拉伸技术的瞬时频率测量系统,可以对多频信号进行实时测量。仪器通过差分探测消除了由于脉冲光源光谱不均匀引起的待测信号失真,同时有效提高了系统的测量精度和动态范围。通过使用数字信号处理算法,该系统以100 MHz的采集速度,实现了3～20 GHz范围内单/多频信号测量,其频率分辨率为82.5 MHz,且测量误差不超过70 MHz。3.提出并验证了一种基于保偏光子晶体光纤Sagnac干涉仪和波长-时间映射原理的实时应力解调系统,可以实现超快、对温度不敏感的应变测量。该系统的原理是将经过干涉仪频谱整形后的脉冲光源光谱映射到时域,将应变引起的波长偏移测量转换为时移测量,相比于使用光谱仪进行频域解调的传统方案,大大提高了系统的解调速度,实现了100 MHz的超快解调速率以及-0.17 ps/με的应变灵敏度。4.提出并验证了一种基于单模-两模-单模光纤梳状滤波器和波长-时间映射原理的实时应力解调系统。该自制滤波器通过将两模光纤与单模光纤进行偏芯熔接而制成,具有制作简单、波长间隔可调等优点,且滤波器在系统中被同时用作光谱整形器和传感元件。波长-时间线性映射通过使用色散元件实现,经滤波器整形后的光谱被映射到时域,从而可以通过测量时移大小在时域解调应变。系统在100 MHz的超快解调速率下,实现了0.3 ps/με的应变灵敏度以及167με的应力分辨率,并且该自制传感器在实验中表现出较低的热敏性,为1.35 pm/℃,使该系统可作为实现超快、稳定应力解调的理想选择。
闵锐,何润杰,李小俚[3]（2021）在《聚合物光纤光栅制备及应用进展》文中研究指明近年来,聚合物光纤因其体积小、质量小、柔软、成本低等诸多优点,以及不同于石英光纤的生物相容性等优良特性,在传感及通信等领域逐渐受到了重视。系统介绍了包括聚甲基丙烯酸甲酯、环烯烃共聚物、环烯烃均聚物以及聚碳酸酯等的聚合物光纤组成材料,基于不同波段的刻写激光源如248 nm、266 nm、325 nm等的光栅制备技术,以及包括相位掩模板刻写、飞秒激光直写技术以及飞秒激光双光子聚合刻写技术等的光栅刻写技术。最后,回顾了近些年聚合物光纤光栅在传感及通信领域的研究进展,并进行了总结和展望。
胡思琪[4]（2021）在《基于荧光纳米材料的新型光纤传感器设计与应用研究》文中研究说明物联网（IoT）品类在过去十几年中呈指数增长,并从各个方面显着重塑了人类生活。而兼具通信和传感功能的光纤传感器将逐步成为连接人与整个世界的桥梁。当前,丰富多样的光纤传感器可以为各种待测量提供理想且高性能的感知方案。值得注意的是,基于新型材料敏感涂层的光学传感器是光纤传感技术的发展趋向之一。本论文就将以荧光纳米材料与光纤技术相结合为出发点,深入研究基于荧光纳米材料的光纤器件的设计与应用,研制了基于量子点荧光纳米材料的微纳光纤气体传感器以及基于上转换纳米粒子荧光增强的微纳光纤相对湿度（RH）传感器,并提出了基于多粒度量子点荧光纳米材料的多参量光纤传感器设计。本论文首先简单介绍了本课题的研究背景与意义,分别概述了荧光纳米材料科学和光纤传感技术的研究现状,并列出本论文的主要研究内容和创新点。接着从三个方面探讨了如何有效地将荧光纳米材料应用于光纤传感技术,包括可适配荧光纳米材料的光纤结构及系统架构、基于荧光纳米材料的光纤器件的作用机制和原理以及基于荧光纳米材料的光纤器件的制备工艺。本论文研发了一种基于量子点荧光纳米材料的微纳光纤传感器,其具有微型化、质量轻、结构简单、可批量重复制备、响应快速、抗振动弯曲干扰等特点,可以实现超低浓度的乙醇蒸气探测。论文阐述了该传感器的结构原理和制备流程,并通过具体实验验证了该传感器的抗弯曲特性、灵敏度特性、温度响应特性和时间响应特性。另外,本论文还创新地自主研发了精准可控的光纤电动涂敷系统,实现了材料涂敷型光纤传感器的重复批量制备。本论文还提出并验证了一种基于上转换纳米粒子荧光增强的微纳光纤RH传感器。通过自主合成的纤维素液晶膜来增强上转换粒子荧光,大大提高了传感信号的信噪比和传感器灵敏度,且可抑制温度交叉敏感。通过具体实验验证了光信号信噪比的提升,以及传感器的灵敏度特性和温度响应特性。该工作为纤维素液晶膜这种天然的多孔周期性结构在光纤传感技术领域的应用提供了新思路,大大降低了高性能传感器的制备成本。论文最后提出了基于多粒度量子点荧光纳米材料的多参量光纤传感器设计。该结构主要包括多量子点掺杂的光子晶体光纤和复合光纤光栅。论文阐述了该传感器的结构设计和工作原理,并给出了可行的制备方案。通过一系列仿真分析对光子晶体光纤和复合光纤光栅进行了初步的优化设计。详细阐述了该传感器的多参量探测原理,并提出了进一步改进的优化构想,为更多种类的荧光纳米材料应用于光纤多参量传感探测提供了新思路。
张北[5]（2021）在《基于倾斜光纤光栅的微波光子传感技术研究》文中研究指明微波光子学是结合了微波射频领域与光学领域的交叉学科。随着微波光子学的发展,研究人员尝试着将微波光子学应用于传感领域,称之为微波光子传感,其基本原理是将传感信息通过光信号形式转换成微波信号,通过对微波信号的测量实现传感的目的。微波光子传感能够提高识别速度和精度,更稳定、更易控制,具有良好的可重复测量特性。本文首先介绍了微波光子滤波器的基础理论,通过倾斜光纤光栅的模式耦合理论,分析了倾斜光纤光栅的传输特性,提出了利用倾斜光纤光栅的包层模式可以对宽带光源进行谱分割的设想,利用倾斜光纤光栅作为谱分割单元构成了多光源微波光子滤波器,其品质因数较高。通过改变链路中总的光纤长度来改变链路中的总色散值,研究了总色散值对该结构微波光子滤波器频率响应曲线的影响,并通过该方法实现了微波光子滤波器的调谐。在此基础上,由于倾斜光纤光栅包层模式对外界环境变化比较敏感,在外界环境变化的影响下会产生偏移,进而使微波光子滤波器频率响应曲线的中心频率产生偏移,利用倾斜光纤光栅同时作为谱分割单元和传感单元,通过对频率响应曲线中心频率的测量就可以实现传感的目的。使用matlab软件对温度传感与轴向应变传感进行了理论仿真,仿真结果良好,证实了利用该系统进行微波光子传感的可能性。进一步的在30℃-90℃范围内完成了温度传感实验,所得传感结果表现良好,且灵敏度为1.2083 MHz/℃。通过螺旋测微仪控制悬臂梁自由端位移施加轴向应变,在自由端位移为0.4 mm-4.0 mm的范围内进行实验,记录了在旋紧与还原两种情况的实验数据,灵敏度分别为18.93k Hz/με和23.18 k Hz/με。实现了对温度以及轴向应变的传感。
刘欣雨[6]（2021）在《基于高阶调制格式的相干光通信系统中非线性均衡技术研究》文中指出云计算、人工智能、移动互联网等新兴技术的不断突破和发展,推动现代社会迈入了“万物互联”的“大数据时代”。超大数据存储、传送、共享等业务的需求日益增强,进一步推动了网络流量的爆炸性增长。因此,现代通信网络需要更高的传输速率、更大的传输容量以及更好的传输质量来保障日益增长的网络流量需求。以光纤作为传输媒介的光纤通信系统具有衰减小、抗干扰能力强、传输容量大等优点,经过几十年来研究学者们的不断探索与突破,光纤通信系统已经发展成为实现全球互联互通的基石和现代通信网络的支柱。结合了高阶调制格式、相干检测技术以及数字信号处理技术的相干光纤通信技术可以实现高频谱效率、长距离、大容量的信号传输,是应对现代通信网络流量危机的重要技术。然而,在目前的高速相干光通信系统中,非线性损伤是限制高阶调制格式光信号大容量长距离传输的最重要因素。因此,对基于高阶调制格式的相干光通信系统的非线性均衡技术进行探索和研究具有重要的意义。本论文以单载波偏振复用相干光通信系统为研究背景,重点研究适用于高阶调制格式信号的非线性均衡技术,改善信号质量,实现系统传输性能的提升。具体的研究内容包括:具有非线性容忍度的判决算法、基于神经网络的非线性均衡方案、基于微扰理论和回归算法相结合的非线性均衡方案。论文的创新点和主要研究成果如下:1.基于高斯混合聚类的M-QAM调制格式信号非线性判决算法针对传统的基于最大似然估计（MLE）的判决算法不能很好的对非线性失真信号进行有效的判决这一问题,将机器学习中的高斯混合（MoG）聚类算法引入到相干光通信系统数字信号处理的判决模块中,提出了基于高斯混合聚类的M-QAM调制格式信号非线性判决算法。同时,基于高斯混合聚类的优点,本文对直接判决-最小均方（DD-LMS）算法进行了优化和改进,在判决模块中将高斯混合聚类计算得到的均值向量代替标准星座点。经过单载波偏振复用16-QAM相干光通信系统实验验证,相比于传统的基于MLE的判决算法,基于高斯混合聚类的非线性判决算法对非线性损伤敏感度低,能够灵活地根据接收到的数据点的分布进行非线性判决区域划分,实现更准确的信号判决,提高相干光通信系统的非线性容限,提升系统的性能。2.基于特征工程-深度神经网络的非线性均衡方案在相干光通信系统中基于神经网络的非线性均衡技术的基础上,针对由于输入数据特征不丰富,导致神经网络非线性均衡性能受限的问题,提出了基于特征工程-深度神经网络的非线性均衡方案。该方案对接收到的方形M-QAM信号数据进行特征工程处理,丰富数据特征信息,以及在深度神经网络的训练阶段引入加权损失训练机制。经过单载波偏振复用64-QAM相干光通信系统实验验证,所提出的特征工程方案和引入的加权损失训练机制可以有效地提升深度神经网络的收敛速度和非线性均衡性能,在发射光功率为0 dBm时,可以实现1.07 dB的Q因子提升量。3.基于双向门控循环单元神经网络的非线性均衡方案针对相干光通信系统中,非线性效应与色散造成脉冲展宽从而引入符号间干扰的问题,提出了基于双向门控循环单元神经网络的非线性均衡方案,对接收到的高阶调制格式信号数据进行序列化处理。经过单载波偏振复用64-QAM相干光通信系统实验验证,在发射光功率为-3 dBm至3 dBm范围内,提出的非线性均衡方案实现了信号的Q因子超过8.53 dB硬判决前向纠错门限（对应于3.8×10-3的误码率）,最佳发射光功率提升了 2 dB。4.基于双向长短期记忆神经网络-条件随机场的非线性均衡方案在基于循环神经网络的非线性均衡方案的研究基础上,提出了基于双向长短期记忆神经网络-条件随机场的非线性均衡方案。经过单载波偏振复用64-QAM相干光通信系统实验验证,在发射光功率为-3 dBm至3 dBm范围内,提出的非线性均衡方案实现了信号的Q因子超过9.8dB前向纠错门限（对应于1.0×10-3的误码率）,最佳发射光功率由-1 dBm提升至1 dBm,提升了 2 dB。5.基于微扰理论和回归算法相结合的非线性均衡方案在相干光通信系统中基于微扰理论的非线性均衡技术的研究基础上,提出了基于微扰理论和回归算法相结合的非线性均衡方案。不依赖于传输信道的精确参数信息,仅根据接收到的信号序列,使用信道内四波混频和信道内交叉相位调制三重积项作为输入特征,通过回归模型预测出信号在传输过程中受到的非线性损伤,在接收到的符号数据中减去预测的非线性损伤,实现信号的非线性均衡。经过单载波偏振复用64-QAM相干光通信系统实验验证,基于支持向量回归模型的非线性均衡方案实现了当信号发射光功率为1 dBm时误码率低于1.0×10-3,最佳发射光功率提升了 2 dB。
李敏[7]（2021）在《基于啁啾光纤光栅和频率-时间映射的任意波形产生与波长变换研究》文中进行了进一步梳理任意波形产生（Arbitrary Waveform Generation,AWG）技术在超宽带通信等领域应用广泛。与其它AWG技术相比,光生AWG方案具有体积小、重量轻、抗电磁干扰能力强、可产生超高速率、超大带宽信号等优势。其中,基于空间光谱整型器和频率-时间映射的AWG方案的可重构特性好,是光生AWG技术的研究热点之一。近年来,基于啁啾光纤光栅同时实现光谱整形和频率-时间映射的AWG方案,因可打破空间谱整型器插损高、稳定性低、成本高等局限而备受关注。已报道的基于啁啾光纤光栅和频率-时间映射的AWG方案中光栅反射谱的设计方法复杂,仅用于产生啁啾微波脉冲和脉冲编码信号,难以真正实现任意波形产生。本文提出具有任意形状反射谱的啁啾光栅简化设计方法,基于啁啾光纤光栅的色散特性引入频率-时间映射,实现了用户定义的任意波形产生。在此研究基础上,结合光纤非线性效应,研究了三角波和锯齿波的全光波长变换。全光波长变换技术在码型变换、时分复用等领域应用广泛,已报道的全光波长变换系统结构复杂、体积大、成本高。本文提出的基于啁啾光纤光栅和频率-时间映射的任意波形产生方法,结合光纤非线性效应实现全光波长变换方案的系统结构简单、易于集成、成本较低。主要的研究内容和创新点如下:（1）研究了基于频率-时间映射理论的AWG方案的系统结构和实现原理,推导频率-时间映射理论的相关公式。分析基于啁啾光纤光栅同时实现光谱整形和频率-时间映射的可行性。研究表明,啁啾光纤光栅由于其反射特性和色散特性可同时用作光谱整形和色散器件。在满足频率-时间映射的条件下,通过设计啁啾光纤光栅反射谱的形状可以产生相应形状的输出脉冲。（2）基于啁啾光纤光栅任意形状反射谱的简化设计和频率-时间映射理论实现了用户定义的任意波形。首先,提出基于传输损耗公式的啁啾光纤光栅任意形状反射谱的简化设计方案。引入变量因子实现了光栅反射谱形状的优化,在保证高反射率（≥0.9）的条件下,将设计误差降低在10%以下。其次,结合啁啾光纤光栅的色散特性实现了任意形状的脉冲产生,以多种波形（三角形、锯齿形、矩形、梯形、高斯型、抛物型）脉冲的成功产生为例验证了方案的可行性。此外,仿真分析了系统参数对输出脉冲的影响。研究表明,通过改变光栅长度和脉冲源频率可以得到输出脉宽可控、频率可调的输出脉冲。（3）本文提出的基于啁啾光纤光栅和频率-时间映射的任意波形产生方法,结合光纤非线性效应研究了全光波长变换方案。以三角脉冲为泵浦脉冲,对比强度调制的单频连续光生成三角波与本文设计的任意波形发生器生成三角波的波长变换结果,理论研究基于自相位调制和交叉相位调制的波长变换,仿真分析各参数对波长变换的影响。研究表明,在相同系统参数下,基于本文设计的任意波形发生器的自相位调制波长变换值更大。此外,还对比研究了不同形状（高斯型、三角形、锯齿形）泵浦光脉冲对交叉相位调制波长变换的影响。与高斯型脉冲相比,三角形和锯齿形脉冲作为泵浦光时对应的波长变换边带的信噪比更高。
陈双成[8]（2021）在《波长可切换可调谐掺铒脉冲光纤激光器的研究》文中研究指明光纤激光器由于体积小巧、输出光束质量高、峰值功率高、脉宽窄等光学性能,被广泛应用在光纤通信、高性能光传感、高精度光谱分析、激光加工、激光医疗等多个领域中。在光纤通信领域,掺铒光纤激光器的输出激光波段基本覆盖了光通信中的C波段（1530-1565 nm）和L波段（1565-1610 nm）,全光纤结构的特点使得光纤激光器在光通信系统中具有兼容性好、耦合效率高的优良特性,因此掺铒光纤激光器在光纤通信方面具有重要应用,为增加信道传输能力,提高信号源利用率,多波长可切换可调谐光纤激光器逐渐成为研究的热点。相比常规连续光光纤激光器,脉冲光纤激光器的高峰值功率、高重频、窄脉宽等光学特性在光纤通信中具有更广阔的应用前景及研究价值。多波长可切换可调谐脉冲光纤激光器的研究内容主要包括两个部分:一是利用调Q和锁模技术实现超短脉冲输出,二是构建可切换可调谐滤波器,基于滤波效应实现输出波长可切换可调谐输出。本文分别对萨格纳克（Sagnac）滤波器和PMF-SMF-PMF（Polarization Maintaining Fiber-Single Mode Fiber-Polarization Maintaining Fiber）滤波器的滤波效应进行了理论分析和数值模拟,根据分析结果分别搭建了基于Sagnac滤波器和PMF-SMF-PMF滤波器的可切换可调谐掺铒脉冲光纤激光器。本文的主要研究内容和创新点如下:1.利用光学元件的琼斯矩阵建立滤波器的传输方程,得出滤波器的透射系数表达式。在嵌入了一段保偏光纤的Sagnac滤波器中,分析了在保偏光纤长度的不同和光纤耦合器不同耦合比条件下滤波器透射谱的相应变化。在PMF-SMF-PMF滤波器中,分析了不同保偏光纤长度下滤波器透射谱的改变,最终得到稳定的可切换可调谐滤波器。2.利用半导体可饱和吸收镜（Semiconductor saturable absorber mirrors,SESAM）产生稳定的调Q脉冲输出,通过数值模拟得到嵌入保偏光纤的Sagnac滤波器最佳结构参数,搭建了单/双波长可切换掺铒调Q光纤激光器。当泵浦功率稳定在300 m W时,激光器实现了在1.5μm波段稳定的单/双波长可切换可调谐输出。在单波长工作状态下,输出光谱中心波长实现了3.72 nm的调谐范围。在双波长工作状态下,实现了双波长输出状态下的1.04 nm调谐范围,并且在双波长工作状态下光谱间距一直保持在5.27 nm。对泵浦功率进行调整,脉冲重复频率在39.47 k Hz-58.87 k Hz之间变化,对应的脉冲宽度变化范围为7.19μs-2.91μs,信噪比为49 d B。3.由于偏振相关隔离器和偏振控制器在基于PMF-SMF-PMF滤波器的可切换可调谐掺铒脉冲光纤激光器中引入了非线性偏转（Nonlinear Polarization Rotation,NPR）效应,因此激光器产生了稳定的锁模脉冲输出,对应的信噪比高达71.88 d B。适当改变偏振控制器的偏转角度和泵浦功率,激光器切换到调Q状态。在调Q状态下,对滤波器中的偏振控制器进行调整,输出光谱产生波长可切换可调谐状态。输出光谱的波长数量包含单波长和双波长工作状态。
邴帆[9]（2021）在《基于光电振荡器的应变传感技术的研究》文中研究表明微波光子学是一门将射频工程与光子学相结合的新兴的交叉学科,突破了传统电学和光学中一些无法解决的难题,且不断有新的理论及技术被提出,应用范围也越来越广泛。作为微波光子学的一个重要的分支——光电振荡器（optoelectronic oscillator,OEO）,因其能产生频率范围广、稳定性高、相位噪声低、可调谐的微波信号,自其被发明之日起便受到了人们广泛的关注。近年来,基于OEO的传感器因其特有的优势迅速地进入了人们的视野中,通过将传统的光纤传感器与OEO相结合,将解调过程从光域转换到电域中,利用成熟的高精度的微波监测手段,实现了高灵敏度、高分辨率、高解调速度的传感。本文主要对基于OEO的传感技术进行深入的研究,通过将OEO与两种不同的光纤器件结合,提出了两种应变的传感方案,分别为:（1）将OEO与高双折射（high-birefringence,Hi-Bi）光纤相结合,提出了一种新型应变传感方法。应变会引起Hi-Bi光纤中快慢轴上传输的两个正交偏振光之间的相位差改变,通过合理控制输入到马赫-曾德尔调制器中的光信号的偏振态,将该相位差变化映射至OEO振荡微波信号的频率变化,进而通过监测频率变化实现应变的解调。理论和实验都表明OEO产生的振荡微波信号频率与应变呈线性关系,应变灵敏度实验结果为369.3 Hz/με,测量范围达到700με,当频率分辨率达到1 Hz时,应变分辨率可以达到0.0027με。（2）利用基于线性啁啾光纤光栅（linearly chirped fiber Bragg grating,LCFBG）的OEO,实现了一种大范围应变测量方法。应变会引起LCFBG的宽带的反射光谱波长产生偏移,由于LCFBG具有高色散延时特性,使得在其中传输并被反射的光信号的传输时间发生改变,导致OEO环路的总时延发生改变,则OEO振荡微波信号的频率也产生变化,通过监测频率变化实现应变的解调。对该方案进行理论分析和实验验证,结果都表明OEO产生的振荡微波信号频率与应变呈线性关系,且应变灵敏度实验结果为1.983 k Hz/με,测量范围达到5000με。
邓灿冉[10]（2021）在《基于RSOA的器件特性优化及其应用于WDM-PON中ONU的传输特性》文中研究表明随着第五代移动通信技术的发展,蓝光视频的直播[1]、高清移动视频通话[2]、超清交互式网络电视[3]等相关宽带业务在不断地更新和普及现代社会的生活方式。同时新技术对移动网络所要求的带宽需求也在日益爆炸增长,这一现象对目前光通信技术中的数据传输速度和传输容量发起了巨大的挑战。对应的,相关行业的研究开发人员也在对周边配套设施和架构等新型关键应用技术进行不断的创新和应用。其中,拓宽光网络传输系统容量和最大化单位带宽的利用率是目前亟待突破的重要问题之一。基于在光纤传输系统中,反射型半导体光放大器（Reflective semiconductor optical amplifier,RSOA）作为体积小、成本低、易集成和低功耗的调制器,凭借及调制和放大一体的功能,完美契合目前光网络单元中调制器的要求。此外,合理地利用调制器的啁啾可以达到延长传输距离以及弥补传输损耗的功能,对调制器的设计和制作也有着指导性的意义。本论文的研究重点是半导体光放大器（Semiconductor optical amplifier,SOA）的调制和放大特性,并对集成半导体器件的啁啾特性加以研究分析。全文的主要工作内容分三个部分,具体结构有如下所示:1、在现有的SOA宽带稳态模型以及高效稳态模型的基础上,修改了RSOA中的有源区部分结构,并在建模中修改了参数,使模型更符合RSOA的工作原理。并在模拟中采用多阶迭代算法来更准确地计算RSOA处于工作区间时的有源区载流子浓度,使得模拟结果和数据更加精确。最后研究了偏置电流和前端输入光功率对RSOA的增益以及噪声指数的影响。2、设计了一种以不归零码型为上下行信号传输格式,基于SOA直接调制上行的DWDM-PON系统,并对不同传输速率下单光网络单元（Optical network unit,ONU）传输系统和多ONU的双向传输系统的进行了仿真模拟,并对结果进行分析和比较以验证可行性。仿真测试结果表明,该方案在直接检测的条件下上下行接受灵敏度分别可达-27.6d Bm和-32.5d Bm,可广泛应用于低成本的密集波分复用无源光网络（Dense wavelength division multiplexing-Passive optical network,DWDM-PON）领域。3、介绍了啁啾效应的原理以及啁啾的产生对光信号的影响,研究并讨论了常用调制技术的原理,对三种常见的调制器件的原理和优缺点进行了讨论。通过搭建仿真链路实现了对这三种调制器在调制中产生啁啾的观测,并分析和对比了这几种调制器在啁啾效应方面的优缺点,并在此工作基础上对电吸收调制器（Electro-absorption modulator,EAM）进行了10Gbit/s信号速率下的长距离传输性能仿真。
二、啁啾光纤光栅在光纤通信系统中的色散补偿（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、啁啾光纤光栅在光纤通信系统中的色散补偿（论文提纲范文）
（1）基于新型特种少模光纤光栅的矢量模式转换的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 空分复用技术中的模分复用技术 |
| 1.2.1 空分复用技术的分类与特点 |
| 1.2.2 模分复用通信系统的分类与发展现状 |
| 1.2.3 基于模分复用通信系统的光纤型模式转换器的分类与应用 |
| 1.3 基于少模光纤光栅的模式转换的研究现状 |
| 1.3.1 少模光纤光栅的特点与分类 |
| 1.3.2 基于布拉格光纤光栅的模式转换的研究现状 |
| 1.3.3 基于长周期光纤光栅的模式转换的研究现状 |
| 1.4 本论文的主要研究内容 |
| 2 基于光纤光栅模式耦合的理论基础 |
| 2.1 光波导的基础理论知识 |
| 2.1.1 光波导中的基本方程 |
| 2.1.2 光波导中模式的性质 |
| 2.2 全矢量复耦合模理论 |
| 2.3 基于全矢量复耦合模理论的系列特种结构光栅 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于空芯光纤的倾斜布拉格光纤光栅的矢量模式转换的研究 |
| 3.1 在空芯光纤中写入倾斜布拉格光栅的矢量模式耦合特性的研究 |
| 3.1.1 空芯光纤的矢量模式传输特性 |
| 3.1.2 基于空芯光纤的倾斜布拉格光栅的相位匹配条件 |
| 3.1.3 相关光栅参数对矢量模式耦合特性的影响 |
| 3.2 本章小结 |
| 4 基于涡旋光纤的非对称布拉格光纤光栅的矢量模式转换的研究 |
| 4.1 阶跃型少模光纤中写入非对称布拉格光栅的矢量模式耦合特性分析 |
| 4.1.1 阶跃型光纤的矢量模式传输特性 |
| 4.1.2 基于阶跃型光纤的非对称布拉格光栅的相位匹配条件 |
| 4.1.3 相关光栅参数对矢量模式耦合特性的影响 |
| 4.2 涡旋少模光纤中写入非对称布拉格光栅的矢量模式耦合特性分析 |
| 4.2.1 环形结构涡旋光纤的矢量模式传输特性 |
| 4.2.2 基于涡旋光纤的非对称布拉格光栅的相位匹配条件 |
| 4.2.3 相关光栅参数对矢量模式耦合特性的影响 |
| 4.3 基于自制光纤的非对称布拉格光栅的模式耦合特性研究 |
| 4.3.1 自制光纤的模式传输特性 |
| 4.3.2 基于自制光纤非对称布拉格光栅的模式耦合特性分析 |
| 4.3.3 基于自制光纤非对称布拉格光栅的实验验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于涡旋光纤的倾斜非对称布拉格光纤光栅的矢量模式转换的研究 |
| 5.1 在阶跃型和涡旋光纤中写入倾斜非对称布拉格光栅的对比性研究 |
| 5.1.1 阶跃型与涡旋光纤的矢量模式传输特性的对比性分析 |
| 5.1.2 基于阶跃型和涡旋光纤的倾斜非对称布拉格光栅的相位匹配条件的分析 |
| 5.2 基于环芯结构涡旋光纤的倾斜非对称布拉格光栅的矢量模式耦合特性的分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 在不同激励矢量模式下,基于环芯光纤的倾斜布拉格光纤光栅的矢量模式转换的研究 |
| 6.1 在不同激励矢量模式下,基于环芯光纤的倾斜布拉格光栅的相位匹配条件 |
| 6.2 不同激励矢量模式下,光栅参数对矢量模式耦合特性的影响 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 基于新型特种结构长周期光纤光栅的矢量模式转换的研究 |
| 7.1 在涡旋光纤中写入倾斜长周期光栅的矢量模式转换的研究 |
| 7.1.1 涡旋光纤的矢量模式传输特性 |
| 7.1.2 基于涡旋光纤的倾斜长周期光栅的相位匹配条件 |
| 7.1.3 相关光栅参数对矢量模式耦合特性的影响 |
| 7.2 在反抛物型渐变折射率光纤中写入机械微弯长周期光栅的矢量模式转换的研究 |
| 7.2.1 反抛物型渐变折射率光纤的矢量模式传输特性 |
| 7.2.2 基于反抛物型渐变折射率光纤的机械微弯长周期光栅的相位匹配条件 |
| 7.2.3 相关光栅参数对矢量模式耦合特性的影响 |
| 7.3 本章小结 |
| 8 总结与展望 |
| 8.1 本论文的研究成果 |
| 8.2 下一步拟开展的研究内容 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）基于超快光学技术的实时测量系统研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 超快光学技术简介 |
| 1.2.1 色散傅里叶变换在实时测量中的优势 |
| 1.2.2 光学时间拉伸技术在测量高速信号中的优势 |
| 1.3 基于超快光学技术的实时测量系统及研究进展 |
| 1.3.1 超快实时成像系统 |
| 1.3.2 实时光谱测量系统 |
| 1.3.3 实时传感系统 |
| 1.4 本论文的结构安排 |
| 2 超快光学技术理论与涉及的关键器件 |
| 2.1 色散傅里叶变换原理 |
| 2.1.1 色散傅里叶变换的实现条件 |
| 2.1.2 色散傅里叶变换的数学表达 |
| 2.2 光学时间拉伸技术原理 |
| 2.2.1 光学时间拉伸系统中的映射关系 |
| 2.2.2 光学时间拉伸过程的数学表达 |
| 2.2.3 光学时间拉伸系统中的非线性效应 |
| 2.3 超快光学技术中涉及的关键器件 |
| 2.3.1 用于产生超快激光的脉冲光源 |
| 2.3.2 马赫-曾德尔调制器 |
| 2.3.3 模数转换器以及光子时间拉伸模数转换器 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于光学时间拉伸技术的实时器件表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于相位分集的实时器件表征原理 |
| 3.2.1 脉冲响应和频率响应 |
| 3.2.2 单电极双输出马赫-曾德尔调制器 |
| 3.3 基于光学时间拉伸原理的待测器件实时表征系统实验方案 |
| 3.3.1 系统结构 |
| 3.3.2 相位分集仿真 |
| 3.4 待测器件响应的数字信号处理 |
| 3.4.1 时间序列分割和帧对齐 |
| 3.4.2 包络修正与脉冲响应定位 |
| 3.4.3 Tikhonov正则化 |
| 3.5 实验结果与讨论 |
| 3.5.1 相位分集测试 |
| 3.5.2 电放大器频率响应测试 |
| 3.5.3 讨论 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于差分光学时间拉伸技术的瞬时频率测量 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 差分光学时间拉伸技术实现原理 |
| 4.2.1 双输出推挽式马赫-曾德尔调制器 |
| 4.2.2 差分光电探测 |
| 4.3 瞬时频率测量系统结构 |
| 4.4 实验结果与讨论 |
| 4.4.1 单音信号测量 |
| 4.4.2 双音信号测量 |
| 4.4.3 讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于频谱整形和频时映射原理的实时应力传感系统 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 频谱整形和频时映射原理 |
| 5.3 基于由PM-PCF构成的Sagnac干涉仪和频时映射原理的实时应力解调系统 |
| 5.3.1 保偏光子晶体光纤 |
| 5.3.2 光纤Sagnac干涉仪原理 |
| 5.3.3 基于PM-PCF的 Sagnac干涉仪原理与制作 |
| 5.3.4 基于PM-PCF的 Sagnanc干涉仪用于实时应力解调的系统结构 |
| 5.3.5 实验结果与分析 |
| 5.4 基于单模-两模-单模光纤滤波器和频时映射原理的实时应力解调系统 |
| 5.4.1 少模光纤 |
| 5.4.2 光纤M-Z干涉仪原理 |
| 5.4.3 单模-两模-单模光纤滤波器原理与制作 |
| 5.4.4 基于自制单模-两模-单模光纤滤波器的实时应力解调系统结构 |
| 5.4.5 实验结果与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本论文的研究内容与成果 |
| 6.2 下一步拟进行的工作 |
| 参考文献 |
| 附录 A 缩略语 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）聚合物光纤光栅制备及应用进展（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 聚合物光纤材料 |
| 3 聚合物光纤光栅的制备工艺 |
| 3.1 聚合物光纤光栅制备工艺 |
| 3.2 聚合物光纤特殊光栅 |
| 4 聚合物光纤光栅的最新应用 |
| 4.1 传感领域的应用 |
| 4.1.1 物理量参数监测应用 |
| 4.1.2 生物量参数监测应用 |
| 4.1.3 化学量参数监测应用 |
| 4.2 通信领域的应用 |
| 5 结束语 |
（4）基于荧光纳米材料的新型光纤传感器设计与应用研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 荧光纳米材料概述 |
| 1.3 光纤传感器概述 |
| 1.4 本论文的主要研究内容 |
| 1.5 本论文的主要创新点 |
| 2 基于荧光纳米材料的光纤传感器 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于荧光纳米材料的光纤器件架构及原理 |
| 2.2.1 光纤类型和传感系统架构 |
| 2.2.2 荧光纳米材料与光纤的作用机制 |
| 2.3 基于荧光纳米材料的光纤器件制备工艺 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于量子点荧光纳米材料的微纳光纤传感器 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 传感器原理及制备工艺 |
| 3.3 传感器性能评估 |
| 3.3.1 测试系统搭建及样品表征 |
| 3.3.2 传感器性能测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于上转换纳米材料荧光增强的微纳光纤传感器 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 传感器结构及工作原理 |
| 4.3 传感器制备与性能分析 |
| 4.3.1 传感器的制备流程 |
| 4.3.2 传感器性能测试与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于多量子点荧光纳米材料的多参量光纤传感器 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 传感器结构设计 |
| 5.3 传感器的结构计算与优化 |
| 5.3.1 光子晶体光纤设计 |
| 5.3.2 复合光纤光栅优化计算 |
| 5.4 传感器的多参量感知原理 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 攻读博士学位期间申请的专利 |
（5）基于倾斜光纤光栅的微波光子传感技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 微波光子学发展的技术背景及技术基础 |
| 1.1.1 激光及光放大技术 |
| 1.1.2 光调制技术 |
| 1.1.3 光检测技术 |
| 1.2 微波光子学的主要研究方向 |
| 1.2.1 微波毫米波的光学产生方法 |
| 1.2.2 微波毫米波信号的处理 |
| 1.2.3 系统应用 |
| 1.3 微波光子传感技术及研究现状 |
| 1.3.1 基于光纤光栅的微波光子传感 |
| 1.3.2 非光纤光栅的微波光子传感技术 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 微波光子滤波器的基础理论 |
| 2.1 微波光子滤波器的原理及性能参数 |
| 2.1.1 微波光子滤波器的原理分析 |
| 2.1.2 微波光子滤波器的性能参数 |
| 2.2 不同抽头系数的微波光子滤波器 |
| 2.2.1 无限脉冲响应微波光子滤波器(IIR-MPF) |
| 2.2.2 有限脉冲响应微波光子滤波器(FIR-MPF) |
| 2.3 不同光源类型的微波光子滤波器 |
| 2.3.1 单光源微波光子滤波器(SSMPF) |
| 2.3.2 多光源微波光子滤波器(MSMPF) |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于TFBG的微波光子传感模型 |
| 3.1 TFBG模式耦合理论 |
| 3.1.1 FBG中纤芯模的耦合 |
| 3.1.2 TFBG中纤芯模的耦合 |
| 3.1.3 TFBG中纤芯模与辐射模的耦合 |
| 3.1.4 TFBG中纤芯模与包层模的耦合 |
| 3.2 基于TFBG结构的滤波器基本理论 |
| 3.3 基于TFBG结构的滤波器理论研究 |
| 3.3.1 实验链路 |
| 3.3.2 仿真研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于TFBG的微波光子传感研究 |
| 4.1 温度传感研究 |
| 4.1.1 温度传感实验链路 |
| 4.1.2 实验仪器选择与性能介绍 |
| 4.1.3 温度传感理论仿真研究 |
| 4.1.4 实验测量 |
| 4.2 应变传感研究 |
| 4.2.1 应变传感实验链路与实验仪器介绍 |
| 4.2.2 轴向应变传感仿真 |
| 4.2.3 轴向应变传感实验 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（6）基于高阶调制格式的相干光通信系统中非线性均衡技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景和意义 |
| 1.2 非线性均衡技术的研究现状 |
| 1.2.1 相位共轭法 |
| 1.2.2 Volterra级数非线性均衡技术 |
| 1.2.3 数字后向传播算法 |
| 1.2.4 基于微扰理论的非线性均衡技术 |
| 1.2.5 基于机器学习的非线性均衡技术 |
| 1.3 论文的主要研究内容和创新点 |
| 1.4 论文的组织结构 |
| 第二章 相干光通信系统 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 相干光通信系统的高阶调制 |
| 2.2.1 马赫增德尔调制器(MZM)及其工作原理 |
| 2.2.2 I/Q调制器的结构及其工作原理 |
| 2.2.3 高阶调制格式 |
| 2.3 相干光通信系统中的信号损伤 |
| 2.3.1 放大器自发辐射噪声 |
| 2.3.2 激光器引入的频差和相位噪声 |
| 2.3.3 光纤损耗 |
| 2.3.4 色度色散 |
| 2.3.5 偏振模色散 |
| 2.3.6 光纤非线性效应 |
| 2.4 相干检测技术 |
| 2.5 数字信号处理技术 |
| 2.5.1 IQ不平衡补偿和正交归一化 |
| 2.5.2 色散补偿 |
| 2.5.3 时钟恢复 |
| 2.5.4 偏振解复用和偏振模色散补偿 |
| 2.5.5 频偏估计 |
| 2.5.6 载波相位恢复 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 相干光通信系统中非线性判决算法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于高斯混合聚类的非线性判决算法 |
| 3.2.1 高斯混合聚类的基本原理 |
| 3.2.2 基于高斯混合聚类的M-QAM信号非线性判决算法 |
| 3.2.3 高斯混合-最小均方算法(MoG-Least Mean Square) |
| 3.3 实验验证与结果分析 |
| 3.3.1 实验系统设置 |
| 3.3.2 实验结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 相干光通信系统中基于神经网络的非线性均衡技术研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于特征工程-深度神经网络(FE-DNN)的非线性均衡方案 |
| 4.2.1 神经网络基本原理 |
| 4.2.2 用于方形M-QAM信号的基于FE-DNN的非线性均衡方案 |
| 4.3 基于双向门控循环单元神经网络的非线性均衡方案 |
| 4.3.1 双向门控循环单元神经网络(Bi-GRU)架构 |
| 4.3.2 用于M-QAM信号的基于Bi-GRU的非线性均衡方案 |
| 4.3.3 复杂度分析 |
| 4.4 基于双向长短期记忆神经网络-条件随机场的非线性均衡方案 |
| 4.4.1 双向长短期记忆神经网络(Bi-LSTM)架构 |
| 4.4.2 条件随机场(CRF)基本原理 |
| 4.4.3 用于M-QAM信号的基于Bi-LSTM-CRF的非线性均衡方案 |
| 4.4.4 复杂度分析 |
| 4.5 实验验证与结果分析 |
| 4.5.1 实验系统设置 |
| 4.5.2 实验结果与分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 相干光通信系统中基于微扰理论和回归算法的非线性均衡技术研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于微扰理论和回归算法相结合的非线性均衡方案 |
| 5.2.1 基于微扰理论的光纤传输模型 |
| 5.2.2 线性回归基本原理 |
| 5.2.3 支持向量回归(SVR)基本原理 |
| 5.2.4 用于M-QAM信号的基于回归算法的非线性均衡算法 |
| 5.3 实验验证与结果分析 |
| 5.3.1 实验系统设置 |
| 5.3.2 实验结果与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录: 缩略词列表 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（7）基于啁啾光纤光栅和频率-时间映射的任意波形产生与波长变换研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 光任意波形产生的关键技术与研究进展 |
| 1.2.2 基于频率-时间映射理论的任意波形产生技术研究现状 |
| 1.2.3 光任意波形产生系统在全光波长变换领域的应用 |
| 1.3 本文的研究方向与意义 |
| 1.4 论文主要研究工作 |
| 2 基于光谱整形和频率-时间映射的任意波形产生理论基础 |
| 2.1 频率-时间映射理论分析 |
| 2.1.1 时空二象性 |
| 2.1.2 频率-时间映射原理与公式推导 |
| 2.2 基于光谱整形与频率-时间映射理论的任意波形产生原理 |
| 2.2.1 任意波形产生系统原理 |
| 2.2.2 仿真与结果分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 基于CFBG反射谱简化设计和频率-时间映射的AWG技术研究 |
| 3.1 啁啾光纤光栅特性与理论分析 |
| 3.1.1 耦合模方程 |
| 3.1.2 传输矩阵法 |
| 3.2 任意形状光栅反射谱的设计方案与理论分析 |
| 3.2.1 光栅反射谱的正向设计 |
| 3.2.2 光栅反射谱的逆向设计理论分析 |
| 3.3 任意形状光栅反射谱的设计实现 |
| 3.3.1 光栅反射谱的设计与形状的优化 |
| 3.3.2 光栅参数对光栅反射谱的影响 |
| 3.3.3 抗干扰性分析 |
| 3.4 基于光谱整形与频率-时间映射理论的任意波形产生 |
| 3.4.1 系统结构与原理 |
| 3.4.2 基于光谱整形与频率-时间映射理论的任意波形的产生仿真分析 |
| 3.4.3 仿真结果分析 |
| 3.4.4 系统参数对输出脉冲的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于频率-时间映射AWG技术和光纤非线性效应的全光波长变换研究 |
| 4.1 自相位调制原理与仿真分析 |
| 4.1.1 自相位调制原理 |
| 4.1.2 各参数对自相位调制波长变换大小的影响 |
| 4.1.3 基于任意波形发生器的波长变换仿真与结果分析 |
| 4.2 交叉相位调制原理与仿真分析 |
| 4.2.1 交叉相位调制原理 |
| 4.2.2 泵浦光脉冲波形对波长变换结果的影响 |
| 4.2.3 各系统参数对波长变换仿真结果的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 发展前景与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（8）波长可切换可调谐掺铒脉冲光纤激光器的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 可切换可调谐脉冲光纤激光器的研究及进展 |
| 1.2.1 脉冲光纤激光器的基本原理及研究 |
| 1.2.2 可切换可调谐掺铒光纤连续激光器的研究进展 |
| 1.2.3 可切换可调谐掺铒光纤脉冲激光器的最新进展 |
| 1.3 本论文的主要创新点和工作内容 |
| 第二章 脉冲光纤激光器原理及波长可切换可调谐技术 |
| 2.1 脉冲光纤激光器原理 |
| 2.1.1 激光产生原理 |
| 2.1.2 光纤激光器调Q原理 |
| 2.1.3 光纤激光器锁模原理 |
| 2.2 波长可切换可调谐技术 |
| 2.2.1 滤波效应及常用调谐滤波器 |
| 2.2.2 Sagnac滤波器理论分析及其数值仿真 |
| 2.2.3 PMF-SMF-PMF滤波器理论分析及其数值仿真 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 基于Sagnac环的可切换可调谐掺铒调Q光纤激光器 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Sagnac环的构成及滤波原理 |
| 3.2.1 滤波器透射谱数值仿真 |
| 3.2.2 基于保偏光纤的Sagnac实验装置 |
| 3.2.3 可切换可调谐原理及分析 |
| 3.3 基于Sagnac环的可切换可调谐掺铒调Q光纤激光器 |
| 3.3.1 实验装置 |
| 3.3.2 实验结果与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于PMF-SMF-PMF滤波器的可切换可调谐脉冲光纤激光器 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 PMF-SMF-PMF滤波器的构成及滤波原理 |
| 4.2.1 PMF-SMF-PMF滤波器的数值模拟 |
| 4.2.2 PMF-SMF-PMF滤波器装置 |
| 4.2.3 滤波器波长可切换可调谐原理 |
| 4.3 基于PMF-SMF-PMF滤波器的可切换可调谐脉冲光纤激光器 |
| 4.3.1 实验装置 |
| 4.3.2 实验结果与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文工作总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（9）基于光电振荡器的应变传感技术的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 微波光子学 |
| 1.3 光电振荡器 |
| 1.3.1 常见的光电振荡器结构 |
| 1.3.2 新型的光电振荡器结构 |
| 1.3.3 光电振荡器在传感中的应用 |
| 1.4 本论文主要工作及章节安排 |
| 2 光电振荡器的基础理论 |
| 2.1 光电振荡器的基本结构 |
| 2.2 马赫-曾德尔调制器基本原理 |
| 2.3 光电振荡器的理论分析 |
| 2.3.1 起振条件 |
| 2.3.2 电光调制器响应函数的线性化 |
| 2.3.3 振荡频率和振幅 |
| 2.3.4 频谱 |
| 2.3.5 噪声信号比 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于光电振荡器和高双折射光纤的应变传感的研究 |
| 3.1 高双折射光纤 |
| 3.1.1 高双折射光纤基本结构及相关参数 |
| 3.1.2 基于高双折射光纤的传感器概况 |
| 3.2 应变传感的系统设计及原理 |
| 3.2.1 系统设计 |
| 3.2.2 传感原理 |
| 3.3 应变传感的实验 |
| 3.3.1 实验主要器件简介及相关参数 |
| 3.3.2 实验结果及分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于光电振荡器和线性啁啾光纤光栅的大范围应变传感的研究 |
| 4.1 光纤光栅 |
| 4.1.1 光纤光栅的分类及基本原理 |
| 4.1.2 基于光纤光栅的传感器简介 |
| 4.2 大范围应变传感的系统设计及原理 |
| 4.2.1 系统设计 |
| 4.2.2 传感原理 |
| 4.3 大范围应变传感的实验 |
| 4.3.1 实验主要器件及参数 |
| 4.3.2 实验结果及分析 |
| 4.4 温度对线性啁啾光纤光栅的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（10）基于RSOA的器件特性优化及其应用于WDM-PON中ONU的传输特性（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 发展历史和国内外研究现状 |
| 1.3 本课题的研究内容 |
| 第二章 反射型半导体光放大器的建模与模拟 |
| 2.1 反射型半导体光放大器的概述 |
| 2.1.1 反射型半导体光放大器的结构 |
| 2.1.2 反射型半导体光放大器的原理 |
| 2.2 反射型半导体光放大器的功率增益特性 |
| 2.3 反射型半导体光放大器的物理模型 |
| 2.3.1 反射型半导体光放大器的建模 |
| 2.3.2 理论模型的求解方法 |
| 2.4 基于反射型半导体光放大器的仿真结果及分析 |
| 2.4.1 RSOA中载流子密度分布及分析 |
| 2.4.2 RSOA输出谱和噪声指数 |
| 2.4.3 RSOA增益与噪声指数特性 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 适用于10Gbit/s的半导体光放大器调制的多ONU双向传输研究 |
| 3.1 DWDM-PON技术概述 |
| 3.1.1 DWDM-PON原理结构 |
| 3.1.2 DWDM系统的特点 |
| 3.2 SOA在光纤通信系统中的应用 |
| 3.2.1 SOA在光纤通信系统中的线性应用 |
| 3.2.2 SOA在光纤通信系统中的非线性应用 |
| 3.3 单ONU双向传输研究 |
| 3.3.1 单ONU的单向传输研究 |
| 3.3.2 单ONU的双向传输研究 |
| 3.4 多 ONU 双向传输研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 集成半导体器件的啁啾效应分析与10Gbit/s数据传输测试 |
| 4.1 啁啾效应的基础理论 |
| 4.2 直接调制与间接调制 |
| 4.3 分布式反馈激光器的啁啾观测及分析 |
| 4.3.1 DFB激光器的工作原理 |
| 4.3.2 DFB激光器的优点 |
| 4.3.3 DFB激光器的啁啾观测 |
| 4.4 电吸收调制器的啁啾观测及分析 |
| 4.4.1 电吸收调制器的调制原理 |
| 4.4.2 电吸收调制器的啁啾观测 |
| 4.5 铌酸锂马赫-曾德尔调制器的啁啾观测及分析 |
| 4.5.1 铌酸锂马赫-曾德尔调制器的调制原理 |
| 4.5.2 铌酸锂马赫-曾德尔调制器的啁啾观测 |
| 4.6 10Gbit/s数据传输测试 |
| 4.7 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 主要结论 |
| 不足之处及未来展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
四、啁啾光纤光栅在光纤通信系统中的色散补偿（论文参考文献）
- [1]基于新型特种少模光纤光栅的矢量模式转换的研究[D]. 芈月安. 北京交通大学, 2021
- [2]基于超快光学技术的实时测量系统研究[D]. 白卓娅. 北京交通大学, 2021
- [3]聚合物光纤光栅制备及应用进展[J]. 闵锐,何润杰,李小俚. 激光与光电子学进展, 2021(13)
- [4]基于荧光纳米材料的新型光纤传感器设计与应用研究[D]. 胡思琪. 浙江大学, 2021(01)
- [5]基于倾斜光纤光栅的微波光子传感技术研究[D]. 张北. 大连理工大学, 2021(01)
- [6]基于高阶调制格式的相干光通信系统中非线性均衡技术研究[D]. 刘欣雨. 北京邮电大学, 2021(01)
- [7]基于啁啾光纤光栅和频率-时间映射的任意波形产生与波长变换研究[D]. 李敏. 北京交通大学, 2021
- [8]波长可切换可调谐掺铒脉冲光纤激光器的研究[D]. 陈双成. 西北大学, 2021(12)
- [9]基于光电振荡器的应变传感技术的研究[D]. 邴帆. 北京交通大学, 2021
- [10]基于RSOA的器件特性优化及其应用于WDM-PON中ONU的传输特性[D]. 邓灿冉. 江南大学, 2021(01)