垂直腔半导体光放大器频率响应特性研究

从速率方程出发,利用小信号分析方法对垂直腔半导体光放大器(VCSOA)的频率响应特性进行了研究.在考虑了量子阱材料中的增益和载流子浓度之间的对数关系后,得到了VCSOA的峰值响应频率以及3 dB频率响应带宽的解析表达式.结果表明,VCSOA的频率响应特性受抽运光强度、输入光功率以及自发辐射因子的影响.     

色散管理孤子系统中调制不稳定性的研究

文章从色散管理孤子(DMS)在光纤中传输满足的非线性薛定谔方程出发,推导出DMS系统中调制不稳定性(MI)增益谱的表达式,并给出了数值模拟结果.结果表明:色散管理图强度越强,对MI过程产生的增益的抑制作用越大;路径平均色散越大,抑制MI过程产生的增益越明显.     

基于VCSELs外光反馈干涉的微小振动测量研究

利用垂直腔面发射激光器(VCSELs)的外光反馈干涉技术推出微小振动测量数学模型,由此提出一种基于外腔VCSELs的微小振动测量系统,并对正弦波形式的微小振动进行了仿真测量.结果表明,该模型的测量误差比传统微小振动测量方法的误差下降了1～2个数量级;进一步得出,合理选取外光反馈强度可使误差达到最低且能直接判断待测物体的振动方向.     

光载信息能量同传方案及其通信检测应用

基于光纤的大传输带宽、微型传能通道、抗电磁干扰等优势,本文设计了一种光载信息能量同传方案.它基于光纤一体化分布式链路,结合微波光子模拟收发前端,同步实现能量远程配送与高频宽带信号的采集传输.首先,设计并测试了光纤传能(Power over Fiber,PoF)链路:高功率激光经多模光纤链路传输2 km后转换为百毫瓦级电...     

光纤光栅群时延纹波对微波光子滤波性能的影响

建立了一种研究光纤光栅群时延纹波(GDR)对微波光子滤波性能影响的理论模型,探讨了群时延纹波对相干光源型和非相干光源型微波光子滤波器性能的影响。基于该理论模型,分别在随机分布的GDR和实测GDR影响下,分析了微波光子滤波器幅频响应、相频响应的演变趋势。相干光源型滤波器中,GDR主要影响体现为陷波点频率的偏移,而非相干光源型滤波器中GDR则导致幅频响应形状和线性相位畸变;而在多抽头情形下,GDR导致边模抑制比下降和消光比劣化。     

多层金属-介质镀膜光栅的聚焦特性

结合等离子金属光栅原理和多层膜理论,提出一种金属-介质-金属多层光栅结构以增强透射光的聚焦效应。利用时域有限差分(FDTD)法对该多层结构的聚焦特性进行模拟仿真,得到多层结构的聚焦特性随金属-介质膜层数和凹槽数目的变化特性。结果表明,通过控制金属-介质层层数或者凹槽数目,焦距明显改善,焦距可达9.15μm,最大焦深约为26.38μm,相对于传统金属光栅,聚焦效应得到了明显增强。     

利用耦合时延增强激光混沌系统安全性能研究

安全性是混沌通信中的重要问题。基于一个外光反馈半导体激光器驱动两个互耦合激光器的混沌通信系统,研究激光混沌系统中反馈时延与耦合时延特征,并应用龙格-库塔法进行动态仿真。重点分析了当调节一些可控参数(耦合时延和驱动强度)时,能够改变两耦合激光器输出自相关函数中反馈时延和耦合时延幅值的差异,以此掩藏反馈时延,从而得出更优载波。仿真结果说明利用耦合时延可以增强激光混沌系统的安全性。最后给出了在优化载波后系统同步质量的讨论。     

基于量子点半导体光放大器的全光逻辑或门研究

利用量子点半导体光放大器的超快增益恢复特性和交叉增益调制效应,建立了基于量子点半导体光放大器的对称型马赫-曾德尔干涉仪模型,数值实现了对160Gb/s归零码信号的全光逻辑或门运算,并分析了多种系统参数对输出性能的影响。结果表明:一方面,增大注入电流、有源区长度和输入信号光功率均可以提高或门输出信号的Q因子;另一方面,载流子从润湿层到激发态的弛豫时间变短以及较小的线宽增强因子和限制因子也有利于获得较高的Q因子。此外,存在一个最佳的输入信号脉冲宽度使得Q因子的值最大。因此,通过合理优化这些参数值可以大大提高逻辑或门的性能。     

垂直腔半导体光放大器增益的理论分析

针对研究增益饱和时,现有的垂直腔半导体光放大器(VCSOA)速率方程模型在确定输入信号的功率注入因子方面存在难题,根据法布里-珀罗腔边界条件,从行波方程和与位置相关的载流子方程出发,引入随轴向位置发生变化的增益增长因子刻画微腔内的驻波效应,构建出VCSOA的增益模型。利用该模型通过求方程的自洽得到了腔内载流子、光子的分布,并分析了反射增益,其结果与已报道的理论及实验基本一致。