一、A Novel Technique of Measuring SOA Differential Carrier Lifetime and a -Factor Using SOA Optical Modulation Response（论文文献综述）
徐贵勇[1]（2021）在《半导体光放大器的增益饱和特性及波长转换技术的理论研究》文中指出光纤通信是为当今电信网络的最终用户提供宽带服务的驱动力之一,能够覆盖更大的地理区域,光纤被用作传输介质,与传统双绞线电缆的铜线相比,具有很多优点,比如光纤的线径细、重量轻、原料丰富,有利于资源利用,正是这些优点是使人们的日常生活变得轻松。为了支持不断增长的互联网流量和多媒体通信服务,未来的光接入网系统将具有超高传输速度和超大容量的特点。目前接入网面临着光网络不透明、频谱效率低、带宽严重不足等问题,为了解决这一系列问题,本文提出利用易集成的半导体光放大器为波长转换提供一种透明光网络方案;利用高阶调制方案替代传统的直接调制来提高频谱效率;利用相干检测技术接收高阶调制信号并为‘λ-to-the-user’提供一种可行性方案,从而缓解目前带宽严重不足的问题。全文的主要工作有以下几个方面:1、建立基于迭代算法的稳态模型。以半导体光放大器（Semiconductor optical amplifier,SOA）宽带理论模型为基础,在考虑载流子浓度和放大自发辐射噪声变化的情况下,对In P-In Ga As P均匀掩埋的半导体光放大器建立了一种有效的数学模型,实时更新其载流子浓度、放大自发辐射噪声、受激辐射等参数,最终通过该稳态模型得到了在一定偏置电流、输入功率下,器件的增益和噪声指数。2、利用SOA来实现快速波长转换。在前期建立的SOA宽带模型的基础上,进一步分析波长转换中SOA四波混频的理论模型,并对该理论在10 Gb/s传输速率下进行全光波长转换的理论验证实验,并针对某一信道实现波长转换;然后进一步搭建了4×10Gb/s的双向传输系统,通过观察其在多信道下的传输误码率和眼图来分析系统的传输性能。3、实现差分相移键控（Differential phase shift keying,DPSK）高阶调制的相干检测。首先讨论了光调制的工作原理,对基于强度调制和相位调制下的几种新型调制格式进行了仿真研究,通过理论分析对比几种调制格式的优劣。然后利用DPSK调制和解调方案,在40 Gb/s传输速率下对平衡检测和相干检测方案进行对比,进一步验证相干检测在误码率、接收机灵敏度等方面的优势。
张怡松[2]（2021）在《基于受激布里渊散射的分布式光纤传感系统关键技术研究》文中进行了进一步梳理几十年来,基于布里渊光纤散射的分布式应变和温度传感技术,已经引起了广泛的关注。迄今为止,已经采取了多种方法来获取有关布里渊增益谱（BGS）分布的信息,从中可以得出应变或温度变化的幅度和位置。其中的布里渊光学时域分析（BOTDA）性能甚至达到了亚厘米级的空间分辨率。但是,实用的BOTDA分布式应变和温度传感技术存在测量时间长,温度与应变同时测量互相干扰,现场测试时需要的准备工作繁琐复杂等不足。论文比较了各种布里渊传感器的性能。分析布里渊散射过程BOTDA系统的功率阈值与主要性能参数。根据受激布里渊散射理论,仿真了布里渊散射频谱与三波耦合模型。针对BOTDA系统进行设计,详细分析了 IQ调制器,SOA脉冲调制器,脉冲光光纤放大器,微波信号源等关键实验器材的参数选择与型号选取,从而完成了系统的初步参数设计。基于以上分析,搭建了测试光纤长度为22.5km的BOTDA分布式传感系统。对于泵浦脉冲光伴随的连续泄露光,光信号偏振态混乱和系统非局域效应等带来的噪声,理论分析了各自产生噪声的原因及对系统的影响,针对性的提出了提高脉冲光消光比,偏振控制器改善偏振态和提高探测光单边带信号的抑制比来减少噪声的实验方案。得到了消光比40dB的泵浦脉冲光和载波抑制比30dB,谐波抑制比24dB的高抑制比的单边带探测光。针对数据采集器采样率,检测时间与信噪比的矛盾,对光电探测器采集到的时域信号进行频谱和时域分析,并针对时域信号噪声的特点提出了使用MATLAB进行叠加平均处理降噪的方案,实验结果能够很好的改善时域噪声。论文还梳理了 BOTDA系统的数据处理流程。论文研究布里渊频移与温度/应变的关系。实现了 BOTDA系统的光纤布里渊本征增益谱温度测量,验证系统22.5km的传感距离,布里渊频移量与所得温度变化量的线性关系。通过仿真验证了温度变化区域定位方法,仿真结果与理论分析一致,取得了较好的仿真效果。
孔晓艺[3]（2021）在《全光通信系统中利用非线性效应进行调制格式转换和波长转换的仿真研究》文中认为在通信领域,光纤通信占据了重要的位置,特别是在5G（5th-Generation）时代到来之际,面临着大容量的数据交换和传输,信息传输网络的容量利用率需要扩大,传输速率要提高。全光通信系统以其传输信息的高效性逐渐代替了传统的“光-电-光”传输模式。全光信号处理的方式弥补了传统电子信号处理的不足,支持超快透明的光信号处理,是适用于实际通信系统中的信号处理方式。高速全光信号处理功能能够更便捷地实现灵活、低延迟的网络数据流量管理。其中,全光调制格式转换和波长转换在未来的光纤网络设计中,对于提高波长路由能力、提高网络可重构性具有重要作用。本文设计了在全光通信系统中通过非线性效应进行调制格式转换和波长转换的两个方案。传统的信息调制格式转换需要将光信号解调为电信号,对信息进行解调,然后以新的调制格式对信息进行重新调制以进行传输。全光调制格式转换方案简化了光电转换部分,在当信息传输系统中不具有匹配的16QAM（16-Quadrature Amplitude Modulation）接收器时适用,并且本方案所设计的系统可以实现波长组播,即当信息从单用户发送到多端用户时,该系统也适用。先前提出的方案中并无法实现波长多播,或者两个转换后的QPSK（Quadrature Phase Shift Keying）信号的质量不同且较差,本文的方案解决了这些不足。本方案通过激光源与泵浦光在高度非线性光纤（High Nonlinear Fiber,HNLF）中进行四波混频,新生成的光与原16QAM相位方向是正交的,然后通过偏振滤波将两路正交的16QAM分离,通过半导体光放大器（Semiconductor Optical Amplifier,SOA）进行自相位调制和交叉增益调制,使输入脉冲压缩整形,从而实现从16QAM到QPSK调制格式的转换,通过选择合适的光子器件使最终输出的两路QPSK调制格式的信号都保持在X方向,作为并行的两路信号,从而最终实现了从一路16QAM信号到两路并行QPSK信号的调制格式转换。本文对系统转换过程中的光谱图以及星座图的变化作出了分析和解释,根据测得的数据,得到了输入端光信噪比（Optical Signal Noise Ratio,OSNR）、原始信号光的光功率和泵浦光的光功率与系统误码率的测得数据,得出了之间的相互关系和影响趋势。本文用软件对系统进行了仿真实验,证实系统可以成功运行,而且得出了理想的结果,足以证明该方案搭载于现实通信系统中是可以进行实际操作的。在通信系统中,通常会因为波长信道数受限,导致通信过程中发生波长竞争,全光波长转换可以直接实现波长复用,解决信道数受限的问题。通信网络的容量利用率和信号的传输速率的提高,也能够通过全光波长转换的方式得以实现,因此全光波长转换的研究有着重要的现实意义。本文所提出的全光波长转换方案是基于两段级联的HNLF,通过其中的四波混频效应实现转换,输入端为双用户,即两种不同调制格式,分别为16QAM和QPSK。信息通过OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）调制到特定频率的激光器上,经过波长转换后,在接收端的光信号处于另一频率。本方案首次提出通过级联的HNLF进行波长转换,通过模拟仿真验证其可行性,分析了转换过程中光谱图和星座图的变化,分析了输入端不同光信噪比对系统性能的影响趋势,而且还将此系统应用于信息经不同距离光纤传输后进行波长转换,和单用户系统中。通过模拟仿真及数据结果分析,验证了该方案的可靠性。
邓灿冉[4]（2021）在《基于RSOA的器件特性优化及其应用于WDM-PON中ONU的传输特性》文中研究指明随着第五代移动通信技术的发展,蓝光视频的直播[1]、高清移动视频通话[2]、超清交互式网络电视[3]等相关宽带业务在不断地更新和普及现代社会的生活方式。同时新技术对移动网络所要求的带宽需求也在日益爆炸增长,这一现象对目前光通信技术中的数据传输速度和传输容量发起了巨大的挑战。对应的,相关行业的研究开发人员也在对周边配套设施和架构等新型关键应用技术进行不断的创新和应用。其中,拓宽光网络传输系统容量和最大化单位带宽的利用率是目前亟待突破的重要问题之一。基于在光纤传输系统中,反射型半导体光放大器（Reflective semiconductor optical amplifier,RSOA）作为体积小、成本低、易集成和低功耗的调制器,凭借及调制和放大一体的功能,完美契合目前光网络单元中调制器的要求。此外,合理地利用调制器的啁啾可以达到延长传输距离以及弥补传输损耗的功能,对调制器的设计和制作也有着指导性的意义。本论文的研究重点是半导体光放大器（Semiconductor optical amplifier,SOA）的调制和放大特性,并对集成半导体器件的啁啾特性加以研究分析。全文的主要工作内容分三个部分,具体结构有如下所示:1、在现有的SOA宽带稳态模型以及高效稳态模型的基础上,修改了RSOA中的有源区部分结构,并在建模中修改了参数,使模型更符合RSOA的工作原理。并在模拟中采用多阶迭代算法来更准确地计算RSOA处于工作区间时的有源区载流子浓度,使得模拟结果和数据更加精确。最后研究了偏置电流和前端输入光功率对RSOA的增益以及噪声指数的影响。2、设计了一种以不归零码型为上下行信号传输格式,基于SOA直接调制上行的DWDM-PON系统,并对不同传输速率下单光网络单元（Optical network unit,ONU）传输系统和多ONU的双向传输系统的进行了仿真模拟,并对结果进行分析和比较以验证可行性。仿真测试结果表明,该方案在直接检测的条件下上下行接受灵敏度分别可达-27.6d Bm和-32.5d Bm,可广泛应用于低成本的密集波分复用无源光网络（Dense wavelength division multiplexing-Passive optical network,DWDM-PON）领域。3、介绍了啁啾效应的原理以及啁啾的产生对光信号的影响,研究并讨论了常用调制技术的原理,对三种常见的调制器件的原理和优缺点进行了讨论。通过搭建仿真链路实现了对这三种调制器在调制中产生啁啾的观测,并分析和对比了这几种调制器在啁啾效应方面的优缺点,并在此工作基础上对电吸收调制器（Electro-absorption modulator,EAM）进行了10Gbit/s信号速率下的长距离传输性能仿真。
赵齐来[5]（2020）在《低噪声单频光纤激光技术及其应用研究》文中认为单频光纤激光器凭借着全光纤紧凑型结构、良好的光束质量、k Hz量级的激光线宽以及方便高效的热管控等优势,在光纤通信、相干合束、多普勒激光雷达等领域具有重要的应用价值。然而,单频光纤激光器的噪声特性限制了其在诸如高精度光谱学、精密时频传递、光泵磁力仪以及引力波探测等精密激光应用领域的进一步发展。为了提升单频光纤激光器的噪声性能,满足激光应用系统日益提高的光源噪声技术指标,开展单频光纤激光器的噪声抑制研究具有重要意义。本文选取分布布拉格反射（DBR）单频光纤激光器作为研究对象,针对强度噪声和频率噪声的抑制开展系统研究,并在所获低噪声单频光纤激光器的基础上开展应用研究,取得的主要研究成果如下:（1）强度噪声抑制方面:提出了基于偏振相关增益饱和效应的半导体光放大器（SOA）抑制强度噪声理论模型,并对理论模型的准确性进行了实验验证。利用SOA与光电反馈相结合的抑制技术,结合自主优化设计的高饱和功率低噪声光电探测器,在50 k Hz～50 MHz的宽频段范围内,输出激光抑制后的相对强度噪声（RIN）达到了-160d B/Hz,与散粒噪声极限（-163.69 d B/Hz）的差距不足3.7 d B,有效地提高了单频光纤激光器的强度噪声性能。（2）频率噪声抑制方面:利用50:50的2×2耦合器构成带隙型滤波谐振腔,设计出8字型复合光学反馈环路,从而引进游标效应增强复合腔的反馈锁定效果,大于3 k Hz频段的频率噪声可达0.3 Hz2/Hz的水平,最大抑制幅度可达4个数量级。选用臂差为500m的迈克尔逊干涉仪结合比例积分微分（PID）锁定技术,在30 Hz～100 Hz频段内频率噪声实现了5个数量级的最大抑制幅度,频率噪声最小值可达0.1 Hz2/Hz。开展8字型光学反馈与非平衡光纤干涉仪相结合的综合频率噪声抑制研究,频率噪声最低水平达到0.03 Hz2/Hz,最大抑制幅度接近6个数量级。在10 Hz～25 k Hz的频段内,输出激光的频率噪声均小于1 Hz2/Hz,实现宽频段低频率噪声的单频光纤激光输出。（3）强度噪声与频率噪声同时抑制方面:采用光学自反馈与助推光学放大器（BOA）相结合的综合噪声抑制技术,对中高频段的强度噪声与频率噪声开展同时抑制研究。RIN最大抑制幅度超过64 d B,在75 k Hz～50 MHz的频段内,RIN水平被抑制至-150 d B/Hz;在700 Hz～7 k Hz的频段内,频率噪声实现了2个数量级的下降,频率噪声最小值为0.15Hz2/Hz。采用数字PID型光电反馈与氦原子频率调制谱相结合的方式来实现低频强度噪声与频率噪声的同时抑制。在0.1 Hz处,RIN实现了高达32 d B的最大抑制幅度,从而被降低至-102 d B/Hz,同时在1 Hz处,RIN也获得了20 d B的有效抑制。24小时的频率稳定性提高了近4个数量级,频率不稳定度由原来的2.57×10-6大幅缩小至4.22×10-10水平。（4）低噪声单频光纤激光器的应用方面:利用SOA的偏振相关增益饱和效应,设计了基于信号强度调控的激光加密传输方案。在对激光信号施加强度调制后,通过信号加密模块实现近60 d B的强度信号幅度抑制。经过50 km单模光纤传输后,光强直接测量所获得的信噪比仅为3 d B。而采用定制解密模块探测,解调信号幅度提高了近40 d B,整个调制信号的基本状态实现解调。利用低频率噪声单频光纤激光器结合光纤干涉仪连同相位生成载波（PGC）调制解调技术构建光纤应变精密测量系统。在30～200 Hz频段,应变测量灵敏度提高近3个数量级,由原来10 pε/Hz1/2量级提高至10 fε/Hz1/2量级,实现了高灵敏度的光纤应变精密测量。
黄祝阳[6]（2020）在《基于SOA级联滤波器的全光信号处理研究》文中进行了进一步梳理全光信号处理能避免光-电-光转换,具有大带宽、低功耗、便于集成的优点,有望在高速大容量光通信网络节点的信息处理与交换中发挥重要作用。研究适应多波长通信网络的多信道全光信号处理集成芯片对推动全光信号处理技术在光通信网络中的具体应用至关重要。半导体光放大器（SOA）由于具有高非线性效应、低功耗、高输出效率、小体积、易于集成等优势,被广泛应用于全光信号处理技术中。在国家973计划、国家杰出青年基金等课题的资助下,本文主要研究基于SOA级联滤波器方案的全光信号处理,旨在发展用作多信道全光信号处理的单片集成芯片。概括本文的研究成果和贡献,主要有如下几个方面:（1）创新性提出了SOA级联新型Fano滤波器的方案,改善了基于SOA级联滤波器方案的全光波长转换性能。在基于SOA级联高斯滤波器实现40 Gbit/s的全光波长转换的基础上,创新性提出了SOA级联新型Fano滤波器的方案,利用Fano滤波器的陡峭传输谱线型,在蓝移失谐下滤出频率啁啾信息的同时很好地抑制了载波的功率输出,从模拟仿真与实验两方面验证了该方案相比原先的SOA级联高斯滤波器方案在实现波长转换时,转换后的输出信号质量具有明显的改善。实验中,在40 Gbit/s的速率下,转换后信号的最佳Q值由5.7提升到6.9。（2）研制了一款可用于多信道全光信号处理的SOA级联滤波器的单片集成芯片。研究了片上集成器件的设计原理与方法,并完成了片上SOA、MMI（多模干涉仪）、DI（延时干涉仪）滤波器以及AWG（阵列波导光栅）滤波器的设计。对芯片制作工艺进行摸索,完成光刻工艺、刻蚀工艺、电极制作等工艺参数的摸索与标定。开发的这些In P基芯片制作工艺,为In P基单片集成芯片的制作奠定了工艺基础。最终实现了用于多信道全光信号处理的单片集成芯片的制作,芯片上包含用于非线性产生的长SOA、用于后续信号放大的短SOA、1×2 MMI、2×2 MMI、相移器、DI滤波器、AWG滤波器等共计9个功能性器件,以及用于耦合和传输的无源波导。搭建了针对该单片集成芯片的测试平台,对片上SOA、片上滤波器等器件的性能进行测试。测试结果显示SOA的增益特性、伏安特性良好,DI的消光比大于17 d B,DI的FSR（自由光谱范围）为1.5 nm,可调DI的调节范围超过半个FSR,AWG信道间的抑制比超过了20 d B,信道间距为3.3 nm。（3）利用研制的SOA级联滤波器的单片集成芯片,实验上实现了多信道同时的全光码型转换。实现了4×40 Gbit/s的NRZ-OOK（非归零开关键控码）到RZ-OOK（归零开关键控码）的同时转换,信道的平均功率代价在1 d B以内;进一步实现了4×50 Gbit/s的NRZ-QPSK（非归零正交相移编码）到RZ-QPSK（归零正交相移编码）的同时转换,信道的平均功率代价为3 d B。总结而言,本文提出了SOA级联滤波器实现波长转换的性能改善方案,研究成功适应多信道同时全光信号处理的单片集成芯片,基于集成芯片实现了四信道的同时码型转换。本文工作对基于SOA的全光信号处理集成芯片的研究起到了一定的推动作用,具有理论意义和实用价值。
李信宇[7]（2020）在《基于正交解调的偏振不敏感Φ-OTDR系统研究》文中研究说明基于相位敏感光时域反射（Φ-OTDR）技术的分布式光纤传感系统在探测振动信号时具有的灵敏度高、探测距离长等一系列优点,使得它在地震监测、周界安防和结构健康监测等诸多应用领域有着重要的应用。本文主要研究了基于Φ-OTDR的分布式光纤振动传感系统,并在传统Φ-OTDR技术基础上,引入弱光栅阵列提高系统信噪比,最后通过基于混频器等光器件的正交解调方法消除偏振引起的信号衰落问题,实现了高灵敏度、高信噪比、偏振不敏感的分布式传感。本文的主要内容如下:（1）研究了光的散射、光时域反射（OTDR）和Φ-OTDR技术基本原理,设计了基于Φ-OTDR的分布式振动传感系统,介绍了其信号检测方法和性能指标,并分析了弱光栅阵列对系统的影响。（2）研究了信号解调算法:反正切、相位解缠绕和移动差分算法。在理论层面做了分析对比,并在理论的基础上对算法进行仿真分析,验证了算法的可行性和准确性;其中对相位解缠绕算法两个影响因素:采样率和信号噪声进行了仿真分析,阐述了它们对信号解调的影响。（3）研究了正交解调技术的原理,针对混频器各个输出端口不均衡性的存在,进行了理论分析和数据仿真,并得出结论:正交幅值不平衡由交流和直流两部分组成,其中直流部分对信号解调的影响要严重于交流部分。最后,针对正交幅值不平衡提出了补偿方法,并通过了实验验证。（4）搭建了基于正交解调的偏振不敏感Φ-OTDR系统,并对系统中的器件及上位机软件进行了分析。最后,通过实验对系统的性能进行了验证。实验结果证明,正交解调方案相比较于传统相干检测,信号强度更强,定位准确度更高,信噪比更大,前者信噪比提高了约13d B;相位解缠绕算法的解调效果和信号噪声,以及采样率有着直接关系;正交幅值不平衡补偿算法减小了正交不平衡因素的影响,信噪比相比未补偿前提高了18d B;弱光栅阵列相比较于传统传感光纤对系统信噪比的提高有着显着的影响。
周开军[8]（2019）在《窄线宽单频光纤激光器噪声及应用研究》文中研究说明窄线宽单频光纤激光器因其结构紧凑、频率噪声低、易于选择制作波长等优势,在原子光谱探测、干涉传感测量以及高功率激光相干合成等领域有重要应用。而光纤激光器噪声直接影响应用系统的性能指标,尤其是其频率噪声在相干探测应用中决定了其系统的探测灵敏度与探测距离。本论文围绕窄线宽单频光纤激光器的频率噪声及其应用展开研究。首先开展了宽频带激光频率噪声测量研究工作,然后通过实验建立的宽频带激光频率噪声测量系统对磷酸盐分布布拉格反射（DBR）光纤激光器频率噪声特性进行研究,随后在低频段和弛豫振荡峰频段对其频率噪声的抑制技术开展研究,最后在相干探测系统中研究激光器频率噪声的影响,取得的主要研究成果如下:1)提出了基于LiNbO3高速相位调制器的非平衡干涉仪测量激光器频率噪声谱的方法,与商用频率噪声测试系统相比（Optiphase OPD-4000）,将测量带宽提升了2个数量级,为弛豫振荡峰频率噪声分析提供了有效测量手段。理论分析了调制频率、探测器带宽和采样率对频率噪声测量带宽的影响,建立了一套宽频带频率噪声测试系统,将测量带宽从25 kHz提升到2.5 MHz,且实现了频率噪声测量本底达到:33.9 Hz2/Hz@10 Hz,1.4 Hz2/Hz@1 kHz,0.3 Hz2/Hz@10 kHz,0.2 Hz2/Hz@1 MHz。2)提出了一种提高宽频带频率噪声测量准确性的方法:先基于半导体光放大器（SOA）饱和效应抑制强度噪声,以减小其与频率噪声的耦合效应,实现宽频带激光频率噪声的高精度测量。在实验中将光纤激光器弛豫振荡峰处相对强度噪声抑制至-155dB/Hz后,实现了弛豫振荡峰处频率噪声测量从强度噪声抑制前64 Hz2/Hz提升到抑制后31 Hz2/Hz,精度提升一倍。3)首次提出了一种基于自注入锁定的激光器线宽kHz量级精确调控技术。通过自注入锁定主动控制注入到单频光纤激光腔中高斯白噪声的带宽和强度,实现了激光器线宽从2.5 kHz压窄至0.8 kHz和展宽至353 kHz的有效控制。并定义了线宽抑制比（LCR）,揭示了注入高斯白噪声的截止频率和幅度对线宽控制的影响规律:在相同的噪声带宽下,LCR随注入噪声幅度线性增加;在相同的高斯白噪声幅度下,LCR随高斯白噪声带宽增加,变化逐渐趋于平缓,存在饱和效应。4)提出了自注入锁定抑制频率噪声以提高激光相干多普勒测速系统的信噪比方法,解决了弛豫振荡噪声引起的测速信号无法提取的问题。实验验证了该方法可实现在长距离（10 km）弱信号探测中对抑制前淹没在弛豫振荡噪声中的速度信号的有效提取,弛豫振荡峰处信噪比提升了29 dB。将整体测速信噪比从抑制前的11 dB提高至抑制后的15 dB,提升了4 dB。
毛雅亚[9]（2016）在《面向相位调制信号的全光码型转换与波长变换的研究》文中认为随着移动互联网、云计算、物联网、大数据等新技术的不断发展,通信容量需求以超摩尔定律的规律快速增长。相位调制格式信号凭借高频谱效率、高非线性容限、高接收机灵敏度等优势广泛应用于高速光通信网,但同时也给未来全光网络的信号处理技术带来新的挑战。本论文在国家自然基金项目"面向40Gb/s以上新型编码格式的全光缓存、慢光与净负荷提取研究"的资助下,针对相位调制格式信号的全光码型转换和波长变换开展深入的研究,研究成果对未来光通信网络的信号处理技术提升具有重要的意义和应用价值。本论文的主要创新性工作如下:1、导出差分相移键控（DPSK）信号在半导体光放大器（SOA）中的传输方程,对DPSK信号在SOA中的传输特性进行了数值模拟分析和实验,明确了码型效应的主要影响因素。研究结果表明,当信号码元周期与SOA增益恢复时间可比拟时码型效应较强,而当信号码元周期远大于或远小于SOA增益恢复时间时码型效应较弱。2、提出一种基于太赫兹非对称解复用器（TOAD）的非归零差分相移键控（NRZ-DPSK）到归零差分相移键控（RZ-DPSK）信号的全光码型转换器,实现了 10 Gb/s的NRZ-DPSK到RZ-DPSK信号的码型转换。输出信号占空比从16%到66%连续可调,消光比大于8 dB,并且该转换器可对1520～1570 nm达50 nm波长范围的信号进行转换。3、提出一种基于半导体光放大器非线性偏振旋转效应（SOA-NPR）的DPSK信号的全光码型转换器,实现了 10 Gb/s的NRZ-DPSK到RZ-DPSK信号的转换。转换器输出信号占空比从33%到66%连续可调,消光比大于10dB,功率代价低于-0.4 dB。与TOAD型转换器相比,提出的全光码型转换器输出信号消光比更高。4、提出一种基于级联延迟干涉仪（DI）与SOA的DPSK信号的全光波长变换器,实现了 10 Gb/s的DPSK信号的全光波长变换。变换器偏振不敏感,变换输出信号功率均衡,对控制光功率要求适中（3 dBm）,输出信号的Q值大于9,功率代价低于1.4 dB,可变换波长范围从1540 nm到1570 nm达30 nm。所提出的转换器结构简单,成本低,易集成,实用化前景好。5、提出一种基于级联DI与SOA的DPSK信号的单波长到多波长的"组播"式全光波长变换器,进行了"组播"式全光波长变换探索,实现了 10Gb/s的DPSK信号的单波长到双波长的"组播"式波长转换。两路输出信号的Q值分别为9.3和9.1,功率代价分别仅为1.5 dB与1.7 dB。
刘国栋[10]（2015）在《面向相位调制信号的若干全光信号处理技术的研究》文中研究指明无线移动网络的发展、视频业务的增加以及大数据时代的到来,使得网络信息容量不断增加,网络传输速率由10 Gb/s提升到40 Gb/s及以上,传统的强度调制信号不再适用于高速光通信。相位编码格式凭借其更高的频谱效率、有效地提高了系统的非线性容限、本征色散及偏振模色散容限等优点,在高速光通信网络中广泛应用。相位编码格式在40 Gb/s及以上高速光网络中的应用,不仅传输链路的技术需要改变,同时还对网络技术、全光信号处理技术等带来了新问题。作为全光交换网的关键技术之一——全光缓存技术,也需要适应这种编码格式的变化。本文在国家自然基金项目“面向40 Gb/s以上新型编码格式的全光缓存、慢光与净负荷提取研究”的支持下,就相位编码格式的全光网络中全光缓存技术和与之相关的信号处理技术进行了研究,主要研究包括：研究了DPSK信号与QPSK信号的调制解调原理,为了适应全光网的带宽动态分配中的变速率问题,针对变速率的相位调制信号解调进行了研究,提出了一种可调谐的NRZ-DPSK解调器,实现不同比特速率NRZ-DPSK信号转换：为解决高速率电信号产生困难的问题,利用基于NRZ-DPSK信号的可调谐解调器实现了10 Gb/s电信号倍速为20 Gb/s光信号,同时为解决全光网的各个全光信号处理单元（比如各个缓存器单元）之间的同步问题,对NRZ-DPSK信号的时钟提取技术进行了相关的研究,提出了一种基于可调谐解调器的全光时钟提取技术;对全光信号处理（全光缓存与全光时钟提取）技术中关键器件半导体光放大器（SOA）的性能进行了深入研究,提出了SOA吸收损耗因子及线宽增强因子新的测量方法；基于以上研究,为解决交换节点处的数据包竞争及拥堵现象,提出了一种基于SOA非线性偏振旋转的面向相位调制格式的全光缓存技术,利用第3章提出的可调谐解调器对缓存效果进行了解调分析,并为今后按比特缓存和全光时序交换打下基础。本论文的主要创新性工作如下：1.针对NRZ-DPSK信号的调制解调进行了深入研究,介绍了NRZ-DPSK信号的可调谐解调器的原理,提出了一种基于斐索干涉仪的NRZ-DPSK信号的可调谐解调器。通过实验证明了可调谐解调器能够解调2.5 Gb/s-40 Gb/s的NRZ-DPSK信号。与现有解调器相比,提出的基于自由空间光的NRZ-DPSK信号具有连续可调且调谐范围大、调谐速度快等优点。2.提出了一种基于外调制器、NRZ-DPSK信号可调谐解调器及延迟合成器的电光倍速方法,实现了10 Gb/s电信号倍速至20 Gb/s光信号,通过脉冲压缩获得了20 ps的窄脉冲：其次提出基于斐索干涉仪·的NRZ-DPSK信号的可调谐解调器的时钟提取方法,并实验实现了2.5Gb/s和5 Gb/s NRZ-DPSK信号的全光时钟提取,对影响时钟信号消光比的因素进行了分析。3.对全光信号处理（全光缓存与全光时钟提取）的关键器件——SOA的性能进行了深入研究,提出并实验验证了一种计算SOA线宽增强因子的方法。基于SOA的非线性偏振旋转效应,考虑偏振相关增益的影响,理论推导Stokes矢量、SOA增益与线宽增强因子之间的关系,通过实验测得斯托克斯矢量并计算得到线宽增强因子的数值,得到注入电流与线宽增强因子之间的变化关系。注入光功率由50μW至1 mW范围内,注入电流在90 mA至170 mA范围内变化时,TE模线宽增强因子在10.5至8.5范围内变化,TE线宽增强因子在8.2至5.8范围内变化。4.研究了SOA内部损耗因子,对原有SOA增益公式进行修正并通过实验和仿真得到不同注入电流时内部损耗因子的数值及变化曲线,给出了内部损耗因子与注入电流之间关系的经验公式,同时测定了小信号增益系数和饱和输出功率,实验计算结果与理论相符。5.对一种基于SOA的非线性偏振旋转效应实现对DPSK信号的全光缓存进行了研究。基于SOA中非线性偏振旋转光开关,实现了10 Gb/sNRZ-DPSK信号的全光缓存,缓存粒度0.4μS、缓存时间达到4μS,缓存深度达到90%,缓存后的NRZ-DPSK信号经过基于自由空间光的快速可调谐的NRZ-DPSK信号解调器解调,解调后信号BER低于10-9；研究了不同光功率NRZ-DPSK信号的非线性偏振旋转效应及NRZ-DPSK信号缓存时的增益均衡问题。
二、A Novel Technique of Measuring SOA Differential Carrier Lifetime and a -Factor Using SOA Optical Modulation Response（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、A Novel Technique of Measuring SOA Differential Carrier Lifetime and a -Factor Using SOA Optical Modulation Response（论文提纲范文）
（1）半导体光放大器的增益饱和特性及波长转换技术的理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光纤通信技术的发展 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 光纤通信系统中的新型调制格式 |
| 1.2.2 全光网络波长转换技术的研究概况 |
| 1.3 本课题的研究内容 |
| 第二章 基于迭代算法的半导体光放大器模型构建 |
| 2.1 半导体光放大器的结构和工作原理 |
| 2.2 半导体光放大器基础理论方程 |
| 2.2.1 常用的半导体光放大器模型介绍 |
| 2.2.2 半导体光放大器材料模型介绍 |
| 2.2.3 半导体光放大器行波方程 |
| 2.2.4 半导体光放大器载流子密度速率方程 |
| 2.3 半导体光放大器模型的增益饱和特性分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 利用SOA-FWM效应波长转换的单纤双向传输研究 |
| 3.1 基于半导体光放大器四波混频的波长转换研究 |
| 3.1.1 半导体光放大器四波混频的理论基础 |
| 3.1.2 基于半导体光放大器四波混频波长转换的仿真研究 |
| 3.1.3 波长转换结果与分析 |
| 3.2 基于波长转换的单纤双向光纤通信系统 |
| 3.2.1 单纤双向传输系统 |
| 3.2.2 基于波长转换的单ONU单纤双向传输性能分析 |
| 3.2.3 基于波长转换的多ONU4×10 Gb/s单纤双向传输性能分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 DPSK编码原理及40 Gb/s DPSK系统仿真 |
| 4.1 光调制原理 |
| 4.1.1 基于强度调制的新型光调制格式 |
| 4.1.2 基于相位调制的新型光调制格式 |
| 4.2 40Gb/s DPSK信号调制 |
| 4.2.1 NRZ-DPSK信号的产生 |
| 4.2.2 RZ-DPSK 信号和CSRZ-DPSK 信号的产生 |
| 4.3 40Gb/s DPSK信号解调研究 |
| 4.3.1 DPSK信号的平衡检测接收性能研究 |
| 4.3.2 DPSK信号的相干接收性能研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 主要结论和展望 |
| 主要结论 |
| 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
（2）基于受激布里渊散射的分布式光纤传感系统关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光纤传感技术 |
| 1.2.1 OTDR技术 |
| 1.2.2 各布里渊分布式光纤传感技术的优缺点 |
| 1.3 Brillouin散射技术分类 |
| 1.3.1 自发布里渊散射(SPBS) |
| 1.3.2 受激布里渊散射(SBS) |
| 1.4 光时域分析的BOTDA国内外发展现状 |
| 1.5 论文的主要内容 |
| 第2章 BOTDA分布式光纤传感系统的理论分析 |
| 2.1 BOTDA传感系统的功率预算 |
| 2.1.1 SBS的阈值 |
| 2.1.2 泵浦脉冲的阈值 |
| 2.1.3 连续探测光的阈值 |
| 2.2 受激布里渊散射频谱的仿真 |
| 2.2.1 三波耦合模型 |
| 2.3 BOTDA传感器的响应 |
| 2.3.1 光纤近端测得的传感器响应 |
| 2.3.2 光纤远端测得的传感器响应 |
| 2.4 布里渊频移误差分析 |
| 2.4.1 信号噪声对布里渊频移误差的影响 |
| 2.4.2 布里渊线宽对频率误差的关系 |
| 2.5 BOTDA系统的设计性能指标 |
| 2.5.1 空间分辨率 |
| 2.5.2 系统信噪比 |
| 2.5.3 测量精度 |
| 2.5.4 动态范围 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 BOTDA系统方案设计 |
| 3.1 BOTDA系统的基本结构 |
| 3.2 系统关键器件选取 |
| 3.2.1 电光调制器 |
| 3.2.2 频率合成器 |
| 3.2.3 声光调制器 |
| 3.2.4 偏置控制器与偏振控制器 |
| 3.2.5 光电探测器 |
| 3.2.6 光纤放大器 |
| 3.2.7 信号采集系统 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 BOTDA系统关键技术分析 |
| 4.1 光源信号特性分析 |
| 4.2 微波信号特性分析 |
| 4.2.1 微波信号参数测试实验 |
| 4.3 光脉冲调制子系统实验分析 |
| 4.3.1 高消光比泵浦脉冲调制实验 |
| 4.4 光频率调制子系统实验分析 |
| 4.4.1 探测光相位与偏振态的控制方法 |
| 4.4.2 高抑制比单边带信号调制实验 |
| 4.4.3 光频率调制影响因素分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 BOTDA系统信号分析及数据处理 |
| 5.1 探测光频谱信号分析 |
| 5.2 滤波前的时域信号分析 |
| 5.3 布里渊信号降噪处理 |
| 5.3.1 叠加平均法 |
| 5.4 拟合数据 |
| 5.4.1 布里渊增益谱拟合 |
| 5.4.2 布里渊频移谱拟合 |
| 5.5 BOTDA系统数据处理流程 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 BOTDA系统的仿真与实验 |
| 6.1 BOTDA实验系统方案 |
| 6.2 BOTDA系统光纤温度/应变仿真 |
| 6.2.1 BFS的温度特性 |
| 6.2.2 BFS的应变特性 |
| 6.3 温度传感实验仿真与设计 |
| 6.4 温度传感定位实验 |
| 6.4.1 BOTDA系统的定位原理 |
| 6.4.2 温度变化区域定位程序设计及仿真 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 论文总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（3）全光通信系统中利用非线性效应进行调制格式转换和波长转换的仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文的研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文的主要内容和创新点 |
| 1.3.1 本文的创新点 |
| 1.3.2 本文的主要内容和章节安排 |
| 第二章 全光通信系统的研究 |
| 2.1 全光通信系统的系统概述 |
| 2.1.1 全光通信系统的技术背景 |
| 2.1.2 全光通信系统的主要特点 |
| 2.1.3 全光通信系统的技术优势 |
| 2.2 CO-OFDM系统的发展背景及现状 |
| 2.3 CO-OFDM全光通信传输系统 |
| 2.4 .CO-OFDM系统的调制原理 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 全光通信系统中非线性效应的研究 |
| 3.1 光纤传输中常见的非线性效应及其数学模型 |
| 3.1.1 四波混频(FWM)效应及其数学模型 |
| 3.1.2 自相位调制(SPM)效应 |
| 3.1.3 交叉相位调制(XPM)效应 |
| 3.2 产生非线性效应的常见介质 |
| 3.2.1 高度非线性光纤(HNLF) |
| 3.2.2 半导体光放大器(SOA) |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 基于光纤和放大器中的非线性效应实现从16QAM到2×QPSK全光调制格式转换 |
| 4.1 实现从16QAM到2×QPSK全光调制格式转换的理论分析 |
| 4.2 从16QAM到 2×QPSK全光调制格式转换的实验设置 |
| 4.3 从16QAM到 2×QPSK全光调制格式转换的谱图分析 |
| 4.4 从16QAM到2×QPSK全光调制格式转换的系统性能分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于四波混频效应的双用户CO-OFDM系统全光波长转换 |
| 5.1 实现全光波长转换的理论分析 |
| 5.2 实现全光波长转换方案的仿真实验设置 |
| 5.3 实现全光波长转换方案的仿真结果分析 |
| 5.4 多情景下进行全光波长转换的实验方案及仿真结果分析 |
| 5.4.1 信号经光纤传输后进行全光波长转换的仿真及分析 |
| 5.4.2 单用户CO-OFDM系统进行全光波长转换的仿真及分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 已完成的工作总结 |
| 6.2 进一步研究及展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士研究生期间发表的相关论文 |
| 致谢 |
（4）基于RSOA的器件特性优化及其应用于WDM-PON中ONU的传输特性（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 发展历史和国内外研究现状 |
| 1.3 本课题的研究内容 |
| 第二章 反射型半导体光放大器的建模与模拟 |
| 2.1 反射型半导体光放大器的概述 |
| 2.1.1 反射型半导体光放大器的结构 |
| 2.1.2 反射型半导体光放大器的原理 |
| 2.2 反射型半导体光放大器的功率增益特性 |
| 2.3 反射型半导体光放大器的物理模型 |
| 2.3.1 反射型半导体光放大器的建模 |
| 2.3.2 理论模型的求解方法 |
| 2.4 基于反射型半导体光放大器的仿真结果及分析 |
| 2.4.1 RSOA中载流子密度分布及分析 |
| 2.4.2 RSOA输出谱和噪声指数 |
| 2.4.3 RSOA增益与噪声指数特性 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 适用于10Gbit/s的半导体光放大器调制的多ONU双向传输研究 |
| 3.1 DWDM-PON技术概述 |
| 3.1.1 DWDM-PON原理结构 |
| 3.1.2 DWDM系统的特点 |
| 3.2 SOA在光纤通信系统中的应用 |
| 3.2.1 SOA在光纤通信系统中的线性应用 |
| 3.2.2 SOA在光纤通信系统中的非线性应用 |
| 3.3 单ONU双向传输研究 |
| 3.3.1 单ONU的单向传输研究 |
| 3.3.2 单ONU的双向传输研究 |
| 3.4 多 ONU 双向传输研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 集成半导体器件的啁啾效应分析与10Gbit/s数据传输测试 |
| 4.1 啁啾效应的基础理论 |
| 4.2 直接调制与间接调制 |
| 4.3 分布式反馈激光器的啁啾观测及分析 |
| 4.3.1 DFB激光器的工作原理 |
| 4.3.2 DFB激光器的优点 |
| 4.3.3 DFB激光器的啁啾观测 |
| 4.4 电吸收调制器的啁啾观测及分析 |
| 4.4.1 电吸收调制器的调制原理 |
| 4.4.2 电吸收调制器的啁啾观测 |
| 4.5 铌酸锂马赫-曾德尔调制器的啁啾观测及分析 |
| 4.5.1 铌酸锂马赫-曾德尔调制器的调制原理 |
| 4.5.2 铌酸锂马赫-曾德尔调制器的啁啾观测 |
| 4.6 10Gbit/s数据传输测试 |
| 4.7 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 主要结论 |
| 不足之处及未来展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
（5）低噪声单频光纤激光技术及其应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 单频光纤激光器的噪声概述 |
| 1.2.1 单频光纤激光器的强度噪声概述 |
| 1.2.2 单频光纤激光器的频率噪声概述 |
| 1.3 激光器的噪声抑制技术研究现状 |
| 1.3.1 激光器的强度噪声抑制技术研究现状 |
| 1.3.2 激光器的频率噪声抑制研究现状 |
| 1.4 本课题来源、研究目的和意义 |
| 1.4.1 本课题来源 |
| 1.4.2 本课题研究目的和意义 |
| 1.5 本课题研究内容及论文结构 |
| 第二章 低强度噪声单频光纤激光技术研究 |
| 2.1 基于半导体光放大器的中高频强度噪声抑制研究 |
| 2.1.1 半导体光放大器的强度噪声抑制机理 |
| 2.1.2 理论模型的实验验证 |
| 2.1.3 基于SOA的中高频段激光强度噪声抑制实验 |
| 2.2 基于光电反馈技术的低频强度噪声抑制研究 |
| 2.2.1 基于光电反馈的低频段强度噪声抑制实验设计与装置 |
| 2.2.2 低频段强度噪声抑制实验结果与分析 |
| 2.3 宽频段超低强度噪声抑制研究 |
| 2.3.1 光电探测器的优化设计 |
| 2.3.2 实验设计与装置 |
| 2.3.3 实验结果与分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 低频率噪声单频光纤激光技术研究 |
| 3.1 基于光学反馈的中高频段频率噪声抑制研究 |
| 3.1.1 光学反馈抑制频率噪声实验机理 |
| 3.1.2 普通型光学反馈抑制中高频段频率噪声实验设计与结果 |
| 3.1.3 改进8字型光学反馈抑制中高频段频率噪声实验设计与结果 |
| 3.2 基于光纤干涉仪的低频段频率噪声抑制研究 |
| 3.2.1 光纤干涉仪抑制频率噪声机理 |
| 3.2.2 光纤干涉仪抑制低频段频率噪声实验设计与装置 |
| 3.2.3 低频段频率噪声抑制实验结果与分析 |
| 3.3 宽频段超低频率噪声抑制研究 |
| 3.3.1 实验设计与装置 |
| 3.3.2 实验结果与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 单频光纤激光器的强度噪声与频率噪声同时抑制研究 |
| 4.1 中高频段强度噪声和频率噪声同时抑制研究 |
| 4.1.1 中高频段强度噪声与频率噪声同时抑制实验设计与装置 |
| 4.1.2 中高频综合噪声抑制实验结果与分析 |
| 4.1.3 噪声边带抑制结果与分析 |
| 4.2 低频段强度噪声和频率噪声同时抑制研究 |
| 4.2.1 激光光源性能对磁力仪的影响 |
| 4.2.2 低频段强度噪声和频率噪声同时抑制实验原理、设计与装置 |
| 4.2.3 低频段强度噪声和频率噪声同时抑制实验结果与讨论 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 低噪声单频光纤激光器的应用研究 |
| 5.1 基于信号强度调控的激光加密传输研究 |
| 5.1.1 实验设计与装置 |
| 5.1.2 信号传输过程优化设计 |
| 5.1.3 信号强度调控实验结果与分析 |
| 5.2 基于低频率噪声单频光纤激光器的光纤应变精密测量研究 |
| 5.2.1 光纤应变精密测量的设计方案 |
| 5.2.2 光纤应变精密测量系统装置 |
| 5.2.3 光纤应变测量校正 |
| 5.2.4 光纤应变精密测量结果与分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| ⑴结论 |
| ⑵展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（6）基于SOA级联滤波器的全光信号处理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 全光信号处理的研究背景与研究意义 |
| 1.2 全光信号处理的研究范畴与实现方法 |
| 1.3 基于SOA的全光信号处理研究进展 |
| 1.4 本论文的工作 |
| 2 SOA级联滤波器全光信号处理方案的理论基础 |
| 2.1 SOA的基本原理 |
| 2.2 滤波器的基本工作原理 |
| 2.3 单片集成方案的基本原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 SOA级联滤波器实现波长转换及其性能改善的研究 |
| 3.1 SOA级联高斯滤波器实现波长转换的理论与实验研究 |
| 3.2 SOA级联Fano滤波器实现波长转换的理论与实验研究 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 SOA级联滤波器单片集成芯片的设计、制作与测试 |
| 4.1 SOA级联滤波器集成芯片的设计 |
| 4.2 SOA级联滤波器集成芯片的制作工艺 |
| 4.3 SOA级联滤波器集成芯片的测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 SOA级联滤波器集成芯片用于多信道码型转换的研究 |
| 5.1 片上多信道NRZ-OOK到 RZ-OOK的理论与实验研究 |
| 5.2 片上多信道NRZ-QPSK到 RZ-QPSK的理论与实验研究 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表论文目录 |
| 附录2 英文缩写简表 |
（7）基于正交解调的偏振不敏感Φ-OTDR系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景 |
| 1.2 Φ-OTDR技术的研究现状 |
| 1.3 论文研究目的及内容 |
| 第二章 基于Φ-OTDR的分布式光纤振动传感系统 |
| 2.1 Φ-OTDR系统传感原理 |
| 2.1.1 光的散射原理 |
| 2.1.2 OTDR基本原理 |
| 2.1.3 Φ-OTDR原理 |
| 2.2 基于Φ-OTDR的分布式振动传感系统 |
| 2.2.1 系统原理 |
| 2.2.2 检测方法 |
| 2.2.3 性能指标 |
| 2.3 基于弱光栅阵列增强的Φ-OTDR传感系统 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于正交解调的Φ-OTDR振动传感系统 |
| 3.1 正交解调的基本原理 |
| 3.2 基于正交解调的Φ-OTDR系统设计 |
| 3.2.1 系统偏振特性分析 |
| 3.2.2 反正切解调算法 |
| 3.2.3 解缠绕算法 |
| 3.2.4 扰动定位算法 |
| 3.2.5 基于正交解调的偏振不敏感Φ-OTDR实验系统设计 |
| 3.3 正交幅值不平衡的补偿问题 |
| 3.3.1 正交幅值不平衡 |
| 3.3.2 补偿方法 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于正交解调的偏振不敏感Φ-OTDR 振动传感系统搭建与实验验证 |
| 4.1 传感系统的搭建 |
| 4.2 软件环境 |
| 4.3 实验结果及其分析 |
| 4.3.1 解调算法实验分析 |
| 4.3.2 正交解调系统的幅值补偿 |
| 4.3.3 基于正交解调的系统偏振特性实验验证 |
| 4.3.4 光栅阵列的对比实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文和参与的项目 |
（8）窄线宽单频光纤激光器噪声及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 窄线宽单频光纤激光器概述 |
| 1.2.1 窄线宽单频光纤激光器实现机理 |
| 1.2.2 窄线宽单频光纤激光器主要技术方案 |
| 1.2.3 激光器噪声定义及测试方法 |
| 1.3 激光器噪声抑制方案及研究进展 |
| 1.3.1 激光器强度噪声抑制方案及研究进展 |
| 1.3.2 激光器频率噪声抑制方案及研究进展 |
| 1.4 本课题的研究目的及意义 |
| 1.5 本课题的主要任务和工作 |
| 第二章 宽频带激光频率噪声测量研究 |
| 2.1 宽频带激光频率噪声测量设计与分析 |
| 2.1.1 基于非平衡干涉仪测量频率噪声原理 |
| 2.1.2 宽频带频率噪声测量模拟分析与设计 |
| 2.2 宽频带激光频率噪声测量实验 |
| 2.2.1 基于LiNbO_3 调制非平衡干涉仪宽频带频率噪声测量实验装置 |
| 2.2.2 实验测量结果及讨论 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 磷酸盐DBR光纤激光器的频率噪声特性研究 |
| 3.1 磷酸盐DBR光纤激光器的频率噪声测试与分析 |
| 3.1.1 磷酸盐DBR光纤激光器频率噪声测试实验 |
| 3.1.2 测量结果分析与讨论 |
| 3.2 激光强度噪声对频率噪声的影响研究 |
| 3.2.1 腔内强度噪声抑制对频率噪声的影响实验及分析 |
| 3.2.2 腔外强度噪声抑制对频率噪声的影响实验及分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 磷酸盐DBR光纤激光器的频率噪声抑制研究 |
| 4.1 DBR光纤激光器的低频段频率噪声抑制研究 |
| 4.1.1 DBR光纤激光器低频频率噪声抑制实验装置 |
| 4.1.2 实验结果分析与讨论 |
| 4.2 DBR光纤激光器的弛豫振荡频率噪声抑制研究 |
| 4.2.1 自注入锁定抑制DBR光纤激光器弛豫振荡频率噪声研究 |
| 4.2.2 自注入锁定展宽DBR光纤激光器线宽实验研究 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 频率噪声在相干探测应用中的研究 |
| 5.1 在Phase-OTDR相干探测中频率噪声的影响研究 |
| 5.1.1 Phase-OTDR中探测信噪比与激光线宽的关系分析 |
| 5.1.2 Phase-OTDR中探测信噪比与激光线宽的关系实验及讨论 |
| 5.2 在激光相干多普勒测速中频率噪声的影响研究 |
| 5.2.1 相干多普勒测速中激光器频率噪声的影响分析 |
| 5.2.2 相干多普勒测速中激光频率噪声的影响实验及讨论 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 答辩委员会对论文的评语 |
（9）面向相位调制信号的全光码型转换与波长变换的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 相位调制格式的发展 |
| 1.1.2 全光码型转换的研究意义 |
| 1.1.3 全光波长变换的研究意义 |
| 1.2 相位调制格式全光码型转换的研究现状 |
| 1.2.1 RZ码到NRZ码的转换 |
| 1.2.2 NRZ码到RZ码的转换 |
| 1.3 相位调制格式全光波长变换的研究现状 |
| 1.3.1 基于FWM效应 |
| 1.3.2 基于DFG效应 |
| 1.3.3 基于级联DI与MZI结构 |
| 1.4 本文的研究内容与结构 |
| 2 相位调制格式全光信号处理的理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 DPSK信号的调制与解调 |
| 2.2.1 DPSK信号的调制 |
| 2.2.2 DPSK信号的解调 |
| 2.3 DPSK信号在SOA中的放大特性 |
| 2.3.1 理论基础 |
| 2.3.2 数值模拟 |
| 2.3.3 实验结果 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于TOAD的DPSK信号的码型转换 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于TOAD的光开关 |
| 3.2.1 TOAD基本模型 |
| 3.2.2 TOAD的开关窗口特性 |
| 3.2.3 时钟控制光作用下TOAD对DPSK信号的作用 |
| 3.2.4 TOAD环中的时延控制 |
| 3.3 基于TOAD的DPSK信号码型转换实验 |
| 3.3.1 实验方案 |
| 3.3.2 实验结果及分析 |
| 3.4 码型转换器的性能测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于SOA-NPR的DPSK信号码型转换 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于SOA-NPR的光控偏振开关 |
| 4.2.1 SOA-NPR效应理论基础 |
| 4.2.2 基于SOA-NPR效应偏振态演化的实验研究 |
| 4.2.3 光控偏振开关的实验研究 |
| 4.3 基于SOA-NPR的DPSK信号码型转换实验 |
| 4.3.1 实验系统 |
| 4.3.2 实验结果与分析 |
| 4.4 与基于TOAD的码型转换器的比较 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于级联DI与SOA的DPSK信号的波长变换 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 多路信号在SOA中的光-光作用 |
| 5.3 DPSK信号的单波长变换 |
| 5.3.1 实验系统与原理 |
| 5.3.2 实验结果与分析 |
| 5.3.3 波长变换器性能研究 |
| 5.4 DPSK信号的单波长-双波长的"组播"式波长变换 |
| 5.4.1 实验系统 |
| 5.4.2 实验结果及分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 论文完成的主要工作 |
| 6.2 进一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 缩写词索引 |
| 作者简历 |
| 攻读博士期间发表论文 |
| 学位论文数据集 |
（10）面向相位调制信号的若干全光信号处理技术的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 序言 |
| 1 绪论 |
| 1.1 高速光通信与新型调制格式 |
| 1.2 采用新型调制格式光网络的发展 |
| 1.3 面向新型调制格式的全光信号处理技术 |
| 1.3.1 NRZ-DPSK信号的可调谐解调器 |
| 1.3.2 面向新型调制格式的全光逻辑 |
| 1.3.3 相位调制信号的时钟提取 |
| 1.3.4 全光缓存器 |
| 1.4 本论文的主要研究工作 |
| 2 NRZ-DPSK及QPSK信号的调制与解调 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 NRZ-DPSK信号的调制 |
| 2.2.1 NRZ-DPSK信号的调制原理 |
| 2.2.2 NRZ-DPSK信号的调制仿真及实验 |
| 2.3 基于斐索干涉仪的NRZ-DPSK信号可调谐解调器 |
| 2.3.1 NRZ-DPSK信号可调谐解调器原理 |
| 2.3.2 NRZ-DPSK信号可调谐解调器的实验 |
| 2.4 QPSK信号调制解调的研究 |
| 2.4.1 QPSK信号调制仿真 |
| 2.4.2 QPSK信号调制实验 |
| 2.4.3 QPSK信号的解调 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于NRZ-DPSK可调谐解调器的光信号处理 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 NRZ-DPSK信号解调为不同占空比的RZ信号 |
| 3.2.1 不同占空比RZ信号的解调原理 |
| 3.2.2 不同占空比RZ信号的解调实验 |
| 3.3 基于可调谐解调器的电光倍速 |
| 3.3.1 电光倍速器原理 |
| 3.3.2 电光倍速实验 |
| 3.4 全光时钟提取 |
| 3.4.1 NRZ-DPSK信号时钟提取原理 |
| 3.4.2 NRZ-DPSK信号时钟提取的实验系统 |
| 3.4.3 实验结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 SOA对相位调制信号的影响及其特性的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 SOA对相位调制格式信号的作用 |
| 4.2.1 SOA对NRZ-DPSK信号的作用 |
| 4.2.2 SOA对QPSK信号的作用 |
| 4.3 基于SOA非线性偏振旋转效应线宽增强因子的测量 |
| 4.3.1 非线性偏振旋转效应原理 |
| 4.3.2 SOA线宽增强因子测量原理 |
| 4.3.3 实验及计算结果 |
| 4.4 SOA内部损耗因子研究 |
| 4.4.1 内部损耗因子理论分析 |
| 4.4.2 实验测量及数据分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 相位调制信号的全光缓存研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于SOA非线性偏振旋转的全光缓存器原理与结构 |
| 5.3 NRZ-DPSK信号的非线性偏振旋转效应 |
| 5.4 NRZ-DPSK信号的全光缓存 |
| 5.4.1 NRZ-DPSK信号全光缓存实验系统 |
| 5.4.2 NRZ-DPSK信号缓存增益均衡 |
| 5.4.3 NRZ-DPSK信号全光缓存实验结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 论文完成的主要工作 |
| 6.2 进一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 索引 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
四、A Novel Technique of Measuring SOA Differential Carrier Lifetime and a -Factor Using SOA Optical Modulation Response（论文参考文献）
- [1]半导体光放大器的增益饱和特性及波长转换技术的理论研究[D]. 徐贵勇. 江南大学, 2021(01)
- [2]基于受激布里渊散射的分布式光纤传感系统关键技术研究[D]. 张怡松. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [3]全光通信系统中利用非线性效应进行调制格式转换和波长转换的仿真研究[D]. 孔晓艺. 山东师范大学, 2021(12)
- [4]基于RSOA的器件特性优化及其应用于WDM-PON中ONU的传输特性[D]. 邓灿冉. 江南大学, 2021(01)
- [5]低噪声单频光纤激光技术及其应用研究[D]. 赵齐来. 华南理工大学, 2020
- [6]基于SOA级联滤波器的全光信号处理研究[D]. 黄祝阳. 华中科技大学, 2020
- [7]基于正交解调的偏振不敏感Φ-OTDR系统研究[D]. 李信宇. 武汉理工大学, 2020(08)
- [8]窄线宽单频光纤激光器噪声及应用研究[D]. 周开军. 华南理工大学, 2019(06)
- [9]面向相位调制信号的全光码型转换与波长变换的研究[D]. 毛雅亚. 北京交通大学, 2016(06)
- [10]面向相位调制信号的若干全光信号处理技术的研究[D]. 刘国栋. 北京交通大学, 2015(10)