半導(dǎo)體光放大器的非線性研究及其應(yīng)用.pdf

1、新世紀(jì)以來(lái)，光纖通信網(wǎng)成為電信骨干網(wǎng)的主要技術(shù)。光信號(hào)在光纖中傳輸時(shí)，在各種損耗作用下，光信號(hào)的功率會(huì)下降。當(dāng)傳輸?shù)木嚯x很長(zhǎng)時(shí)，就需要在傳輸線路上加中繼器，將衰弱的信號(hào)放大，這樣才能達(dá)到遠(yuǎn)距離傳輸?shù)哪康摹鹘y(tǒng)的中繼器采用光-電-光的轉(zhuǎn)換方式對(duì)光信號(hào)進(jìn)行放大，但它存在以下缺點(diǎn)：價(jià)格昂貴、設(shè)備復(fù)雜且可靠性不高、使用不便，不適應(yīng)DWDM光纖通信系統(tǒng)。而半導(dǎo)體光放大器具有體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、不需抽運(yùn)源、易于同其他光器件和電路集成，以及高非

2、線性等優(yōu)良特性，可以用作功率放大、中繼放大和接收機(jī)前置放大外，還可以在波分復(fù)用系統(tǒng)中作波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器或構(gòu)成光開(kāi)關(guān)陣列及光交換系。因此現(xiàn)在半導(dǎo)體光放大器在集成電路高密度化的現(xiàn)實(shí)生活中越來(lái)越被廣泛應(yīng)用，主要應(yīng)用在波長(zhǎng)變換，光邏輯門(mén)，光開(kāi)關(guān)等方面，SOA的增益特性是應(yīng)用的基礎(chǔ)，因此深入研究它有很大的必要性。 本論文從分析SOA的理論模型入手，對(duì)SOA的各種非線性特性進(jìn)行了詳細(xì)的研究，并且利用實(shí)驗(yàn)的結(jié)果驗(yàn)證了模擬結(jié)果的正確性。并自行搭建實(shí)驗(yàn)

3、平臺(tái)對(duì)其應(yīng)用如波長(zhǎng)變換進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，并取得一定的成果。具體內(nèi)容如下： 1、在廣泛查閱文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，對(duì)半導(dǎo)體光放大器的XGM（交叉增益調(diào)制）、XPM（交叉相位調(diào)制）、FWM（四波混頻）及NPR（交叉偏振旋轉(zhuǎn)）幾種非線性效應(yīng)及其應(yīng)用進(jìn)行了理論研究。 2、提出了SOA的分段模型理論，并基于這一理論模型，從SOA的載流子速率方程和光波的傳輸方程出發(fā)來(lái)求解這一模型。 3、用數(shù)值方法模擬了不考慮SOA端面反射率時(shí)SOA