【摘 要】
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为了提高光纤通信系统的传输容量,世界各地的科学家们对基于多载波的光纤通信系统进行了深入的研究。多载波光源集成芯片是多载波光纤通信系统的核心器件之一。多载波光源的
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为了提高光纤通信系统的传输容量,世界各地的科学家们对基于多载波的光纤通信系统进行了深入的研究。多载波光源集成芯片是多载波光纤通信系统的核心器件之一。多载波光源的生成方法有很多,其中基于光学频率梳的多载波光源生成方案具有系统结构简单、载波数目可调、频率间隔可调、载波频率稳定等优点成为研究的热点。本文重点关注基于多模干涉耦合器的光学频率梳生成技术。本文首先介绍了多载波光纤通信的发展、几种典型的多载波光源生成方案以及光学频率梳在多载波光源生成和奈奎斯特脉冲生成两方面的应用;然后在分析了电光调制器和多模干涉耦合器的理论基础上,提出了两种不同的、基于多模干涉耦合器的光学频率梳生成方案,并仿真验证了方案的正确性。本论文的主要工作有:提出了一种基于多模干涉耦合器的单边带调制器结构,并利用该调制器构建了循环频移器结构用于生成光梳,分析了单边带调制的工作原理,并推导了理论表达公式,利用VPI仿真软件验证了该方案的正确性,仿真结果显示单边带调制器实现了抑制载波的单边带调制,谐波抑制比20dB,而循环频移器实现了梳线数大于40、频率间隔为5GHz的光学频率梳;提出了一种基于多模干涉耦合器的新型MZ调制器结构,并构建了一种基于该调制器级联结构的平坦光梳生成方案,分析了该调制器的工作原理,并推到了理论表达公式,利用VPI仿真软件仿真验证了该方案的正确性,仿真结果显示通过调整直流偏置电压和微波信号的功率,单个调制器可以生成梳线数为5、平坦度小于0.1dB的平坦光梳,而调制器级联结构实现了梳线数25、平坦度小于0.2dB的平坦光梳,同时仿真验证了该方案生成的光梳频率间隔可调,并实现了间隔为5GHz和8GHz的平坦光梳。
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