Analytic approach to the small-signal frequency response of saturated semiconductor optical amplifiers using multisection model

An analytic solution derived by multisection model to the small-signal frequency response (SSFR) of wavelength conversion based on cross-gain modulation (XGM) in semiconductor optical amplifiers (SOAs) is presented. The result contains details that can affect the characteristics of SSFR significantly more than previous ones.     

All-optical XNOR and AND gates simultaneously realized in a single semiconductor optical amplifier with improved dynamics

All-optical XNOR and AND logic gates using four-wave mixing (FWM) and cross-gain modulation (XGM) in a single semiconductor optical amplifier (SOA) with improved dynamics are simultaneously realized. By numerical simulation, the effects of the input optical wave powers and injection current on the critical factors of the logic gate performances, such as the ON--OFF contrast ratio, the power-output level of the logic `1', and the difference between power outputs of the logic `1', are investigated in detail. In addition, the effect of the counter-propagating CW pump on the gain recovery is analysed.     

制备全光功能开关的多量子阱材料设计

采用有效质量框架下一维有限深势阱模型对InGaAsP多量子阱的组分和阱宽之间的关系进行了计算,利用更符合实验结果的Harrison模型来计算带阶,分别就晶格匹配和应变补偿两种情况进行了比较计算,最后根据要制作的全光功能开关的性能指标对计算结果进行了选择,得到最适合于制作光开关的材料.     

阵列波导光栅中心波长温度稳定性的研究

阵列波导光栅中心波长的温度不稳定性成为限制其应用的主要原因。为了设计温度不敏感阵列波导光栅,结合弹性多层板热应力理论和应力集中效应给出掩埋波导芯层应力的解析解,利用等效折射率法计算阵列波导的有效折射率及其温度系数,考虑波导材料折射率和波导长度随温度的变化得到了硅基二氧化硅阵列波导光栅中心波长的温度系数。并研究了贴有应力板的阵列波导光栅中心波长的温度特性,结果表明在芯片底部贴有0.37 mm厚的铝板时,TE模和TM模中心波长的温度系数分别是5.9 pm/℃和8.0 pm/℃,下降到传统阵列波导光栅中心波长温度系数的一半。     

用于光纤无线通讯的微环相位辅助型马赫-曾德尔调制器

针对光纤无线通信(ROF)系统对光强调制器线性度的特殊要求,设计了一种新型的集成光学器件——微环相位辅助型马赫-曾德尔调制器(RPAMZM)。将一个微环谐振器和一个相位调制器分别加载到马赫-曾德尔调制器的两臂,可以补偿普通马赫-曾德尔调制器的亚线性,得到线性度良好的响应特性。建立了该种器件的理论分析模型,计算了不同条件下的传输特性和无毛刺动态范围(SFDR)。分析结果表明,在不计损耗的情况下,器件的非线性主要来源于传输函数泰勒展式的三次项,通过控制透射系数,可以使该项等于零,无毛刺动态范围获得19.68 dB的提高;在损耗存在的情况下,通过控制透射系数和偏压因子,可以同时抑制掉二次和三次这两个主要的非线性项,无毛刺动态范围获得15.74 dB的相对改善。     

基于SFRL的FWM型可调谐波长转换器啁啾特性分析

基于半导体光纤环形腔激光器的四波混频型可调谐全光波长转换器的宽带理论模型,从理论上研究了输入信号光功率、注入电流、两个耦合器的耦合比、激射光波长和半导体光放大器有源区长度对转换光频率啁啾的影响.结果表明:转换光的频率啁啾随着输入信号光峰值功率、注入电流以及SOA有源区长度的增大而增大,随两个耦合器耦合比的增大而减小.     

基于单个光纤光栅的Sagnac干涉仪的理论与实验研究

提出了一种结构新颖的Sagnac干涉仪,分析计算了所含光纤光栅分别为均匀Bragg光栅和线 性啁啾光栅时的透射响应,得到了均匀光栅Sagnac环的解析解,发现含均匀光栅时可得到间隔均匀的通带结构,而含啁啾光纤光栅时只能得到间隔非均匀的通带结构.这两种结构都可 能有应用价值,前者可用在密集波分复用系统中,后者可用在光纤传感领域中.实验制作了 两种通带间隔不同的、通带数分别为8和16的多通带滤波器,实验证实了理论计算得到的结果. 关键词： 光纤光栅 Sagnac干涉仪 光学滤波器     

长周期光纤光栅谐振波长的特性研究

研究了长周期光纤光栅谐振波长与光纤参数及光栅周期的变化关系,发现高阶包层模与低阶包层模具有完全不同的特点,在各种参数变化时两者的谐振波长向相反的方向移动。通过实际制作周期分别为１００μｍ和４００μｍ的光栅证实了这种差别。得到了一些有益于长周期光栅设计和制作和结论。     

新型结构可调谐全光波长转换器的理论与实验研究

可调谐波长转换器是智能化光网络中的关键光电子器件. 提出了一种基于半导体光放大器的环形激光器实现连续可调全光波长转换的方案，建立了该方案的理论模型. 理论计算和实际测定了不同条件下波长转换的输出特性，实验结果与理论计算基本符合. 实验中实现了40nm范围内连续可调、转换速率为2.5Gb/s的交叉增益调制型波长转换. 关键词： 可调谐波长转换 半导体光放大器 环形腔     

基于同一结构实现全光逻辑“与门”和“或非门”的研究

提出了一种基于同一结构实现全光逻辑“与门”和“或非门”的新型方案，其理论基础是级联单端半导体光放大器(SOA)的交叉增益调制效应.利用单端SOA的动态理论模型成功地模拟了输入信号光为20Gb/s固定格式非归零信号时，该方案分别得到逻辑“与”和逻辑“或非”两种不同的输出结果.最后进行了实验验证，模拟结果和实验结果基本相符. 关键词： 半导体光放大器 交叉增益调制 全光逻辑