导读:本文包含了可调谐半导体激光器论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:激光器,半导体,频率,微波,光学,梳齿,吸收光谱。
可调谐半导体激光器论文文献综述
李文睿[1]（2019）在《应用于外腔可调谐半导体激光器的MEMS静电驱动设计与仿真》一文中研究指出随着科学技术的发展,外腔可调谐半导体激光器受到人们的极大关注。与其他可调谐激光器相比,可调谐半导体激光器具有波长调谐范围宽、结构紧凑和调谐速度快等优点,这些优点使其在频谱分析,光纤传感和污染气体检测等领域具有广泛应用。其中,基于微机电系统(Micro-Electro-Mechanical Systems,MEMS)转镜的外腔可调谐激光器因其本身具有结构紧凑、可调谐范围宽、光谱线宽窄、控制精度高等优点,一直是可调谐半导体激光领域的研究热点。对于这类激光器,最关键的技术是按照激光器特定需求驱动腔内全反镜或者光栅移动的MEMS驱动器的设计。目前市面上的MEMS驱动器仍存在一些问题,如旋转角度有限制,驱动电压过高,或者结构本身不能满足外腔可调谐激光器无跳模连续调谐、光谱线宽窄等需求。因此本文在现有研究基础上,对应用于外腔可调谐激光器的MEMS驱动开展相关研究,提出了四种可绕虚轴点旋转的新型MEMS驱动结构。具体工作如下:(1)本文在详细分析单梳静电梳齿驱动原理的基础上,利用COMSOL Multiphysics软件,构建了单梳MEMS驱动模型,并对结构进行仿真,同时分析了其旋转特性。同时,构建了多个不同梳齿间距、梳齿宽度、悬臂梁长度、梳齿弧度的单梳结构模型,对这些参数逐个进行仿真对比分析,重点探讨了这些参数对结构旋转结果的影响,为应用于外腔可调谐激光器的MEMS静电驱动结构提供了最优梳齿参数及优化依据。(2)本文提出了一种应用于外腔可调谐激光器的MEMS突出梳齿对称驱动结构。首先对单梳突出梳齿结构进行分析,构建单梳突出梳齿结构模型,并进行仿真分析,结果表明突出梳齿能够有效减小驱动电压。在此基础上,对突出梳齿的参数进行了进一步建模分析,探讨了这些参数对结构旋转结果的影响。其次,改进并提出了一种绕虚轴点旋转的MEMS对称驱动结构,该结构可以实现窄结构下,大角度绕虚轴点旋转。同时考虑突出梳齿的优点,提出了 MEMS突出梳齿对称驱动结构,对所提结构进行建模分析,并不断优化参数与结构,最终得到了结构顶端距虚轴点2500 μm,施加52 V电压,可以实现旋转2.5°的MEMS对称驱动结构。(3)本文提出了一种应用于外腔可调谐激光器的ME入MS突出梳齿扇环驱动结构。首先对绕虚轴点旋转的MEMS扇环驱动结构的原理进行详细分析,其本身可以实现绕外侧虚轴点大角度旋转。同时结合突出梳齿的特点,提出了 MEMS突出梳齿扇环驱动结构。然后对所提结构进行建模分析,并不断优化参数与结构,最终得到了结构顶端距虚轴点3200 μm,施加140 V电压,可以实现旋转3°的MEMS扇环驱动结构。(4)本文提出了一种应用于外腔可调谐激光器的MEMS拉链梳齿对称驱动结构。首先对单梳拉链梳齿结构进行分析,构建单梳拉链梳齿结构模型,并进行仿真分析,结果表明拉链梳齿在结构尺寸一定时,可以有效增加旋转角度。在此基础上,对拉链梳齿参数进行了进一步分析,探讨了这些参数对结构旋转结果的影响。在对称结构原理分析的基础上,提出了MEMS拉链梳齿对称驱动结构,对所提结构进行建模分析,通过对参数的不断优化,最终得到了结构顶端距虚轴点2500 μm,施加262 V电压,可以实现旋转3.7°的MEMS对称驱动结构。(5)本文提出了一种应用于外腔可调谐激光器的MEMS拉链梳齿扇环驱动结构。在拉链梳齿参数分析与扇环驱动原理分析的基础上,提出了MEMS拉链梳齿扇环驱动结构,进行建模分析,得到了拉链梳齿对扇环驱动结构优化作用较小的结论。本文创新点如下:(1)为了降低MEMS驱动结构对高驱动电压的要求,我们首次将突出梳齿结构应用于绕虚轴点旋转的MEMS对称结构中,将工作时梳齿间距缩小至1 μm。由此设计的应用于无跳模、窄线宽外腔可调谐激光器的MEMS突出梳齿对称驱动结构,施加52 V电压,可以实现绕虚轴点双侧旋转2.5°。相比于已有绕虚轴点旋转的MEMS驱动结构需要几百伏的驱动电压,我们提出的MEMS突出梳齿对称驱动大幅减小了驱动电压和结构宽度。(2)为了不影响光路设计并降低MEMS驱动结构对高驱动电压的要求,我们首次将突出梳齿结构应用于绕虚轴点旋转的MEMS扇环结构中,使结构可以绕外侧虚轴点旋转同时减小梳齿间距。由此设计的应用于无跳模、窄线宽外腔可调谐激光器的MEMS突出梳齿扇形驱动结构,施加140 V电压,可以实现绕虚轴点双侧旋转3°。相比于已有绕虚轴点旋转的MEMS驱动结构,MEMS突出梳齿扇环驱动可以绕外侧虚轴点旋转且有效减小了驱动电压。(3)为了获得更大的旋转角度,我们首次将拉链梳齿结构应用于绕虚轴点旋转的MEMS对称结构中,缩短内侧梳齿长度。由此设计的应用于无跳模、窄线宽外腔可调谐激光器的MEMS拉链梳齿对称驱动结构,施加262 V电压,可以实现3.7°的绕虚轴点双侧旋转角度。相比于已有绕虚轴点旋转的MEMS驱动结构最大旋转角度为3°,MEMS拉链梳齿对称驱动进一步提升了旋转角度至3.7°。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-25）
邹正鹏[2]（2019）在《级联分布式布拉格反射可调谐半导体激光器的研究》一文中研究指出随着互联网、无线通信的快速发展,人们对信息传输的速度、容量和距离提出了极高的要求。目前,光纤通信因为其传输容量高的优势已经成为了最主要的信息传输方式。随着光纤通信网络容量的进一步增加,密集波分复用(Dense wavelength division multiplexing,DWDM)被广泛地采用。然而,如果依旧采用分立的激光器组建光网络,系统的体积、能耗、成本将会急剧增加,网络的复杂性也会大幅增加。波长可调谐半导体激光器可以改变波长,它能够有效地简化系统,降低成本。本论文围绕级联分布式布拉格反射(Distributed bragg reflector,DBR)可调谐半导体激光器展开研究。首先介绍了激光器中用于选模的波导光栅,分析了多种光栅的光学特性。然后,介绍了耦合模理论和传输矩阵法,并基于此对半导体激光器的仿真模型进行了建立和修正,分别建立频域稳态和时域动态的半导体激光器仿真模型。论文提出了一种新型的可调谐激光器,该激光器由无源光栅区与有源区交替级联构成。调谐相邻两个无源光栅区的电流即可以实现激光器的波长可调谐。具体来说,每个单元激光段(Laser section,LS)由两个布拉格波长略有不同的无源光栅段(Grating section,GS)和它们之间的有源段(Active section,AS)组成。为了实现大范围激光调谐,可调谐激光器整个腔采用了阶梯式的光栅周期结构。由于两段激光器共用一个GS,激光器的总腔长明显减小。此外,由于DBR结构,该激光器具有很快的波长切换速度。具体地,本论文设计并分析了一种具有四个GS和叁个AS的可调谐激光器,能达到13.2纳米的连续调谐范围,9纳秒的波长切换速度,大于10GHz小信号调制频率以及大于10Gbit/s的数字直调速率。这些性能指标显示了所提出的激光器方案的技术优势,有望应用于未来高速光通信系统中。另外,论文还讨论了用取样光栅制作该可调谐激光器,从而简化制造,降低成本。(本文来源于《南京大学》期刊2019-05-01）
安颖,王春磊[3]（2019）在《可调谐半导体激光器的瞬时光谱测量方法研究》一文中研究指出可调谐半导体激光器在调谐过程中的瞬时光谱特性,如瞬时的波长、调谐率、功率、线型和线宽等参数影响着以激光器为光源的光学测量和光相干通信系统的精度。然而,能够同时测量这些瞬变参数的技术至今未见报道。提出了一个基于时频分析的测量半导体激光器在调谐过程中瞬时光谱参数的方法,利用一个短时延外差测量系统,利用激光器瞬时光谱参数与差拍信号瞬时参数的关系,最终获得了半导体激光器在连续电流调谐过程中的瞬时光谱。测量系统采用了10 cm光程差的Mach-Zehnder干涉仪,调谐电流是幅度为20～120 mA、频率是1 kHz的锯齿波,差拍信号可视为直流信号、载波信号与噪声的迭加,按照短时延相干光测量原理,差拍信号中的直流分量幅度的大小反映了激光器输出光信号的功率;载波信号是一种多项式相位信号,由其频率可以推算激光器输出光谱的中心频率或波长;噪声信号则与激光器输出光谱的线型和线宽相关,通过对噪声信号进行时频分析,可以获知激光器在连续电流调谐过程中每一时刻或每个电流下的瞬时线型、线宽。采用了趋势局部均值分解方法对差拍信号进行了准确分离,并对分离信号分别进行处理,同时获知了半导体激光器在调谐过程中的瞬时输出光功率、光波长、调谐率及线型、线宽。在去掉弛豫部分后截取的整周期差拍信号对应的调谐电流60～115 mA变化范围内,半导体激光器(FRL15DDR0A31-18950, Furukawa)瞬时输出光功率变化范围是5.16～10.6 mW,瞬时光波长变化范围为1 579.2～1 579.6 nm;激光器的瞬时调谐率在0.004 8～0.011 5 nm·mA~(-1)范围内单调变化;线宽是852.55～954.95 kHz,呈非线性随机分布。基于短时延、局部均值分解和时频分析方法的瞬时光谱参数测量系统可以准确得到各瞬时光谱参数,测量结果与激光器的静特性相符,且测量系统结构简单,使我们更深入地理解激光器的工作原理,具有广阔的应用前景。(本文来源于《光谱学与光谱分析》期刊2019年04期）
徐小琴[4]（2019）在《基于电流调制产生的光脉冲注入半导体激光器获取可调谐超宽带微波频率梳的研究》一文中研究指出微波频率梳(MFC)指的是一组由具有相同频率间隔的频率分量组成的频率成分。基于MFC可以提供多频带微波信号的特点,因此它在全光频率转换,频率距离计量,光纤无线电通信(radio-over-fiber,RoF),以及传感器等领域都有着广泛的应用。而探索可调谐超宽带的优质MFC的产生无论从学术还是应用层面均具有很重要的意义。MFC可以通过电学方法或光学方法产生,传统的电学方法是利用变容二极管、阶跃恢复二极管、晶体叁极管的等非线性元件的特殊性能,通过倍频方式来产生。但由于受所用元件电子带宽的限制,产生的MFC带宽很小且高次谐波频率成分急剧减小。而光学方法获取MFC主要有叁种:一是利用激光扫描隧道显微镜的隧道结方式获取;二是利用光电探测器(PD)去转换光学频率梳的方式获取;叁是半导体激光器(SL)在合适的外部扰动下呈现的非线性动力学态获取。由于前两种方式获取的MFC具有带宽小,且梳距不易调节等缺陷,因此第叁种方法基于其能产生超带宽的优质MFC优点而获得了更多人的关注。其中,利用光电反馈SL呈现的次谐波锁定产生的MFC梳线信号功率不均衡、带宽较小、梳距不能灵活调节等缺陷。因此为了更好满足现代通信技术发展的需要,有必要探索获得功率均衡、梳距均匀可调节、频率稳定的超宽带优质MFC信号的方法。其中,通过电流调制半导体激光器呈现的非线性动力学态获取的MFC能很好的解决带宽以及可调谐性等方面的问题。本文提出了一种电流调制分布反馈式半导体激光器(DFB-SL1)产生的规则脉冲注入到另一个分布反馈式半导体激光器(DFB-SL2)获取可调谐超宽带MFC的实现方案,并对其性能进行了相关的数值研究。该方案首先采用一个外部的交流信号去调制分布反馈式半导体激光器(DFB-SL1)的偏置电流,在适当的调制参数下驱使该激光器输出频率间隔可调谐的规则脉冲信号。该信号可作为获取超宽带MFC的微波信号种子源;在此基础上,将该规则脉冲信号注入到另一个分布反馈式半导体激光器(DFB-SL2)中获取具有超宽带和频率间隔可调谐的优化MFC。研究结果表明:对于带宽为26.4 GHz且频率间隔为3.3 GHz的种子MFC,通过选取合适的注入参数DFB-SL2生成的优化MFC的带宽可达到72.6 GHz。同时,本文也进一步分析了优化的MFC带宽随频率失谐和注入系数的变化。(本文来源于《西南大学》期刊2019-04-01）
高敏杰,卜雄洙,张又戈,杨昊青[5]（2019）在《基于FPGA的可调谐半导体激光器驱动电路设计》一文中研究指出针对DFB半导体激光器抗电流冲击能力差的问题,结合TDLAS测量系统的实际需求,设计了基于FPGA的可调谐半导体激光驱动电路。通过FPGA设计了DDS系统并结合Quartus II软件对DDS系统各模块进行仿真验证。DDS系统产生的30 k Hz正弦波和30 Hz叁角载波经过加法电路后输出带有偏置的电压控制信号,并将其与压控恒流源电路整合驱动激光器,实现对激光器输出波长的精确调制和稳定扫描。最后,通过系统实验验证,本文设计的基于FPGA的DFB激光器驱动系统输出的电流稳定性良好,调制电流在20 m A至70m A变化时能够有效驱动激光器稳定可靠的工作,实现了激光器输出波长与气体吸收峰值相互匹配,满足TDLAS测量系统的应用需求。(本文来源于《激光杂志》期刊2019年01期）
王婉琳,王蓟,徐廉伟,张家瑞[6]（2019）在《基于半导体可饱和吸收镜的可调谐光纤激光器》一文中研究指出为了实现锁模光纤激光器的波长可调谐,采用半导体可饱和吸收镜(SESAM),搭建了环形腔被动锁模掺镱光纤激光器。在腔内无偏振控制器及可调谐滤波器等器件的前提下,通过改变光纤跳线端面至SESAM的距离,实现光谱在1029. 5nm～1042. 7nm之间的稳定可调谐,基频重复频率为18. 0MHz,脉冲宽度为130ps,锁模脉冲信噪比达44dB。结果表明,该锁模光纤激光器具有较高的信噪比及较宽的可调谐范围。该研究为可调谐被动锁模光纤激光器的研制提供了重要的参考价值。(本文来源于《激光技术》期刊2019年05期）
刘丽娟,孔晓波,刘彦庆,宣丽[7]（2019）在《大范围可调谐液晶/聚合物光栅有机半导体激光器》一文中研究指出基于液晶/聚合物光栅,以MDMO-PPV为增益介质,在抽运增益介质层不同位置处对出射激光波长进行粗略调谐,通过施加外部电压对出射激光波长进行精密调谐,最终得到调谐范围为18 nm、可连续精密调谐的液晶/聚合物光栅有机半导体激光器。该研究可为改进可调谐分布反馈有机半导体激光器提供一些新思路。(本文来源于《中国激光》期刊2019年04期）
刘帆[8]（2018）在《可调谐半导体激光器的相位噪声及其对相干通信系统的影响》一文中研究指出随着各种互联网应用如物联网、云计算、大数据等的快速发展,光通信需要不断地迭代更新来满足日益增长的通信容量需求。波长可调谐半导体激光器由于可以灵活切换输出波长,已经成为了实现下一代光网络的关键技术之一。为了进一步提高通信系统的光谱效率,相干通信技术已经被越来越多地应用在各种系统架构中,而相干通信系统对激光器的相位噪声又提出了很高的要求。为了让可调谐半导体激光器更好地应用在高速的通信系统中,研究它的相位噪声特性及其对相干通信系统的影响就具有重要意义。本文从激光器仿真模型和数据传输实验出发,对分布式布拉格反射器(Distributed Bragg Reflector,DBR)型可调谐半导体激光器的相位噪声进行了深入地研究,并且分析了这种类型的激光器在相干通信系统中应用时存在的问题,最后通过改进系统的数字信号处理(Digital signal processing,DSP)算法或者调制格式来解决这些问题。具体的研究内容如下:(1)通过实验和理论计算研究了非线性增益对半导体激光器相位噪声的影响。在测量激光器相位噪声的过程中,发现了一些奇异的现象。为了解释这些现象背后的物理机理,首先建立了完整的非线性增益模型,然后在引入非线性增益和散粒噪声源的情况下模拟计算了激光器的相位噪声。模拟结果表明,在非线性增益的影响下,激光器边模的强度抖动会引入额外的相位噪声,当激光器的边模波长大于主模时,线宽展宽更为严重。此外,非线性增益会引起激光器的双稳态,从而造成激光器相位噪声的跳变现象。这些研究和分析有助于理解激光器的相位噪声特性,并且很好地解释了观察到的实验现象。(2)通过实验和模拟研究了Y分支(Y-branch)激光器的相位噪声特性,着重分析了相加型的游标效应带来的影响。在考虑了有源区的自发辐射,无源区的载流子噪声,注入电流的1/f噪声以及光栅反射镜引起的失谐效应之后,我们建立了完善的激光器仿真模型。通过对比Y-branch激光器和取样光栅-DBR(Sampled Grating-DBR,SG-DBR)激光器的模拟结果,分析了不同的游标效应带来的影响。结果表明,Y-branch激光器由于相加的选模方式而具有更大的相位噪声。这是因为不同的选模方式会引起不同的光栅反射特性,从而引起不同的相位噪声特性。最后,我们对两种激光器的相位噪声进行了详细的测量,实验结果和模拟结果相吻合,证明了仿真模型的可靠性。(3)提出了使用基于卡尔曼滤波的载波相位恢复方法来克服调谐激光器的额外相位噪声,并通过系统试验和模拟仿真对提出的方案进行了研究。首先对测量的SG-DBR激光器相位噪声进行了分析,根据分析结果对卡尔曼滤波的状态参量进行了优化。然后在考虑了低频的额外相位噪声的情况下,模拟了不同调制格式的传输特性,结果证明了提出的方案可以很好地克服额外的相位噪声带来的信号劣化,并且适用于并行运行的系统中。接着通过系统传输实验对提出的方案进行了研究,在并行运行的系统中,使用基于卡尔曼滤波的载波相位恢复方法可以获得比二阶锁相环(Phase Lock Loop,PLL)更好的线宽容忍特性,从而实现更优质的数据传输性能。最后,在30 nm范围内调节了SG-DBR激光器的波长之后,测试了激光器输出不同波长的情况下的数据传输特性,实验结果进一步证明了所提出方案的可行性。(4)为了实现更高光谱效率和能源利用率的可重构光网络,我们提出了一种适用于相干光包交换收发机的双差分星型16级正交幅度调制(Doubly Differential Star16-ary Quadrature Amplitude Modulation,DD-star-16-QAM)。首先介绍了这种调制格式的编码和解编码方式,然后通过模拟和实验来研究了它在静态和动态切换的相干通信系统中的性能。静态情况下的结果表明DD-star-16-QAM调制格式可以很好地消除频率偏置(Frequency Offset,FO)所带来的影响。在动态的实验中,激光器具有随时间变化的线宽或者激射频率,DD-star-16-QAM能够克服随时间变化的频率偏置,而且其切换时间和线宽达到稳定的时间相关。由于常用的16-QAM调制格式会受到激光器频率抖动的影响,因此DD-star-16-QAM可以让接收机获得更短的切换等待时间。(本文来源于《华中科技大学》期刊2018-05-01）
李跃男[9]（2018）在《基于光注入半导体激光器的非线性动力学态产生可调谐超宽带微波频率梳的研究》一文中研究指出近年来,在卫星通信领域,微波频率梳(MFCs)的应用能够解决频带拥堵或者轨道资源紧凑等问题;在光载无线(radio-over-fiber,RoF)应用中,MFCs被作为支撑RoF新兴通信的主要技术之一,在通信系统中具有非常重要的作用。由于MFCs具备同时输出多个快速跳变频率点信号的优势因而在许多领域有着广泛的应用,高品质MFCs的产生方式成为人们关注的焦点。MFCs的产生方式主要分为电学和光学两类。基于电学产生MFCs的方法有很多,一是利用阶跃恢复二极管、晶体叁极管、变容二极管的非线性效应产生;二是利用激光脉冲扫描隧道显微镜隧道结的方式产生;叁是利用梳状信号发生器产生;由于电学方法产生MFCs的带宽非常容易受电子器件带宽的限制,所以当需求较大带宽MFCs时一般不采用电学方法。在光学方法中,利用光注入、光反馈、光电反馈等外部扰动下半导体激光器呈现的非线性动力学态,能够获取到优质MFCs信号。其中,利用光电反馈半导体激光器产生MFCs信号的稳定性差且梳距不能灵活调节,这不利于MFCs在RoF通信、雷达探测以及卫星通信等领域的应用。基于上述方法存在信号带宽受限及MFCs稳定性差等缺陷,非常有必要采用更有利的方法来获取梳距可调、功率均衡的优质MFCs信号。特别地,通过电流调制半导体激光器的方式产生MFCs能够很好地解决MFCs可调谐性等方面的问题。本文提出了一种利用直接电流调制连续光注入1550 nm分布式反馈(1550 nm Distributed feedback,1550 nm-DFB)半导体激光器获取超宽带可调谐MFCs的方案。此研究系统的目的是获取梳线细锐、梳距可调、功率均衡、频率稳定的MFC信号。研究表明:通过引入一个外部微波信号发生器(MFS)去直接电流调制处于P1振荡的半导体激光器可获取到在10 dB振幅变化范围内带宽约达60 GHz的MFC,梳线的单边带(Single sideband,SSB)相位噪声低达-121.6 dBc/Hz,且在一定的波长范围内信号的光谱呈现出相对平稳的光学频率梳(OFC)。MFS的调制频率和调制功率对获取超宽带MFCs的功率均衡度和梳距有一定的影响。研究表明调制频率可控制MFCs的梳距,调制功率能调控MFCs梳线振幅的平稳性。进一步分析了不同注入光强的光对MFCs次谐波信噪比和相位噪声的影响,并对比分析了有无光注入下获取的MFCs次谐波的功率谱和相位噪声的差异。(本文来源于《西南大学》期刊2018-04-01）
程向东[10]（2018）在《基于V型耦合腔可调谐半导体激光器的应用实验探究》一文中研究指出在国家“网络强国”、“宽带中国”和“互联网+”等一系列发展政策乃至财税的支持下,我国光通信产业发展持续而强劲,市场需求不断增大。波分复用(WDM:Wavelength Division Multiplexing)技术是光纤通信技术重要的技术革新,是推进光纤通信网络继续蓬勃发展的主要技术动力。半导体激光器是光纤通信网络中重要的功能器件,可调谐半导体激光器能够根据要求来动态调整输出波长,在宽带光通信系统、智能光网络、自动波长配置、波长转换和波长路由等新兴技术中扮演重要的角色,在未来的WDM全光网络系统的搭建中将会得到大量的应用。本文主要研究基于V型耦合可调谐半导体激光器的应用研究,主要包括ITLA(可调谐激光器组件,Integrated Tunable Laser Assembly)组件的设计、波长可切换功能的验证、可重构光交换路由系统搭建和验证等,并对其实验结果进行了测试。本文首先探讨了光通信产业的发展状况,探讨了全球光器件行业的发展趋势并对市场前景进行了预测,简要介绍了波长可调谐半导体激光器,并对常见的几种可调谐半导体激光器的性能进行了比较,并由此引出本实验所用的V型耦合腔可调谐半导体激光器。然后,对V型耦合腔激光器的基本结构和工作原理做了详细的介绍,分析了 V型耦合腔激光器的波长切换机理,通过优化设计其半波耦合器的耦合相位和耦合系数以及两个谐振腔之间的长度差,利用游标效应可以使V型耦合腔激光器具有大范围的波长切换能力,同时可以保证较高的边模抑制比性能,为后续的实验提供了理论支撑。本文基于V型耦合腔可调谐半导体激光器,主要进行了两方面应用的探讨:第一是是针对ITLA可调谐激光器最小系统的搭建和实现,根据标准具的滤波原理及滤波特性,以及利用电反馈的波长锁定原理,设计了波长锁定光学系统,制定并规范了 Locker制作流程,测试ITLA组件的光谱和在8.5Gb/s速率情况下的眼图,验证了器件的性能。第二,关于高速可重构光交换系统,根据可重构高速光交换路由网络和调顶技术的理论基础,搭建V型耦合腔激光器波长自动切换系统,实现并验证了信道的快速切换功能;测试了 AWG(阵列波导光栅,Arrayed Waveguide Grating)&SFP(Small Form-factor Plug gables)模块的定标数据及其光谱,根据原理搭建了可重构高速光交换路由网络实验系统,实现了信号的重分配和重组,无论输入端的信号载波是哪个波长、只要该波长在阵列波导光栅的工作范围内,都可以将输入信号转换到对应的光载波上,并经过AWG从相应的输出端口输出。搭建了误码测试系统,测试了在8.5Gb/s速率、PRBS Length为PRBS 31、功率为-16dBm条件下的误码,经过6分钟后,误码率依然为0。搭建了眼图测试系统,测试了在8.5Gb/s速率条件下的眼图,其消光比ER为2.36dB,满足预期。本文的创新点在于实现了 ITLA最小系统组件和构建了高速可重构的光网络。总而言之,本文通过探索ITLA器件中Locker的制作,为相干光通信技术的广泛应用提供了基础;通过探索4×4高速可重构光交换路由系统,为未来全光路由技术奠定了基础。(本文来源于《浙江大学》期刊2018-01-15）
可调谐半导体激光器论文开题报告
（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：
随着互联网、无线通信的快速发展,人们对信息传输的速度、容量和距离提出了极高的要求。目前,光纤通信因为其传输容量高的优势已经成为了最主要的信息传输方式。随着光纤通信网络容量的进一步增加,密集波分复用(Dense wavelength division multiplexing,DWDM)被广泛地采用。然而,如果依旧采用分立的激光器组建光网络,系统的体积、能耗、成本将会急剧增加,网络的复杂性也会大幅增加。波长可调谐半导体激光器可以改变波长,它能够有效地简化系统,降低成本。本论文围绕级联分布式布拉格反射(Distributed bragg reflector,DBR)可调谐半导体激光器展开研究。首先介绍了激光器中用于选模的波导光栅,分析了多种光栅的光学特性。然后,介绍了耦合模理论和传输矩阵法,并基于此对半导体激光器的仿真模型进行了建立和修正,分别建立频域稳态和时域动态的半导体激光器仿真模型。论文提出了一种新型的可调谐激光器,该激光器由无源光栅区与有源区交替级联构成。调谐相邻两个无源光栅区的电流即可以实现激光器的波长可调谐。具体来说,每个单元激光段(Laser section,LS)由两个布拉格波长略有不同的无源光栅段(Grating section,GS)和它们之间的有源段(Active section,AS)组成。为了实现大范围激光调谐,可调谐激光器整个腔采用了阶梯式的光栅周期结构。由于两段激光器共用一个GS,激光器的总腔长明显减小。此外,由于DBR结构,该激光器具有很快的波长切换速度。具体地,本论文设计并分析了一种具有四个GS和叁个AS的可调谐激光器,能达到13.2纳米的连续调谐范围,9纳秒的波长切换速度,大于10GHz小信号调制频率以及大于10Gbit/s的数字直调速率。这些性能指标显示了所提出的激光器方案的技术优势,有望应用于未来高速光通信系统中。另外,论文还讨论了用取样光栅制作该可调谐激光器,从而简化制造,降低成本。
（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。
可调谐半导体激光器论文参考文献
[1].李文睿.应用于外腔可调谐半导体激光器的MEMS静电驱动设计与仿真[D].山东大学.2019
[2].邹正鹏.级联分布式布拉格反射可调谐半导体激光器的研究[D].南京大学.2019
[3].安颖,王春磊.可调谐半导体激光器的瞬时光谱测量方法研究[J].光谱学与光谱分析.2019
[4].徐小琴.基于电流调制产生的光脉冲注入半导体激光器获取可调谐超宽带微波频率梳的研究[D].西南大学.2019
[5].高敏杰,卜雄洙,张又戈,杨昊青.基于FPGA的可调谐半导体激光器驱动电路设计[J].激光杂志.2019
[6].王婉琳,王蓟,徐廉伟,张家瑞.基于半导体可饱和吸收镜的可调谐光纤激光器[J].激光技术.2019
[7].刘丽娟,孔晓波,刘彦庆,宣丽.大范围可调谐液晶/聚合物光栅有机半导体激光器[J].中国激光.2019
[8].刘帆.可调谐半导体激光器的相位噪声及其对相干通信系统的影响[D].华中科技大学.2018
[9].李跃男.基于光注入半导体激光器的非线性动力学态产生可调谐超宽带微波频率梳的研究[D].西南大学.2018
[10].程向东.基于V型耦合腔可调谐半导体激光器的应用实验探究[D].浙江大学.2018
论文知识图
