硅線波導(dǎo)和微環(huán)諧振腔中的四波混頻效應(yīng)及其波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換研究.pdf

1、基于SOI（silicon-on-insulator）結(jié)構(gòu)的硅線波導(dǎo)因其成熟的制作工藝、較高的非線性系數(shù)以及對(duì)光場(chǎng)的強(qiáng)約束能力而被廣泛應(yīng)用于非線性信號(hào)處理領(lǐng)域。本論文主要研究了硅線波導(dǎo)和微環(huán)諧振腔中四波混頻效應(yīng)，建立了理論模型，并針對(duì)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過實(shí)驗(yàn)的方法實(shí)現(xiàn)了10Gb/s數(shù)據(jù)信號(hào)的全光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換。
　　 首先簡(jiǎn)單介紹了硅光子學(xué)的研究現(xiàn)狀以及硅線波導(dǎo)中基于四波混頻效應(yīng)的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換原理。接著對(duì)矩形截面硅線波導(dǎo)中的四

2、波混頻效應(yīng)進(jìn)行了理論建模和性能優(yōu)化，并分析了波導(dǎo)中損耗以及吸收效應(yīng)對(duì)于波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換性能的影響。建立了雙泵浦四波混頻波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換的模型，并分析了該方案對(duì)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換帶寬的擴(kuò)展效果。
　　 考慮自相位調(diào)制和交叉相位調(diào)制的非線性相移的影響，建立了微環(huán)諧振腔中四波混頻效應(yīng)的改進(jìn)模型，并分析了該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換的波長(zhǎng)選擇特性和轉(zhuǎn)換效率的影響因素。
　　 從實(shí)驗(yàn)上實(shí)現(xiàn)了硅線波導(dǎo)中連續(xù)光和脈沖光泵浦的四波混頻波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換，將加載的10Gb/s數(shù)據(jù)信號(hào)成功轉(zhuǎn)換