基於鈮酸鋰的動態光任意波形產生技術的研究

《基於鈮酸鋰的動態光任意波形產生技術的研究》是依託天津理工大學，由張愛玲擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於鈮酸鋰的動態光任意波形產生技術的研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：張愛玲
• 依託單位：天津理工大學

項目摘要

光任意波形產生（OAWG）技術能夠產生任意波形的超短光脈衝，突破了電子瓶頸對速度的限制。針對OAWG對波形動態控制的需求,申請人提出了基於鈮酸鋰晶體電光效應的OAWG動態調諧技術，並對該技術進行原理性探索。它以頻譜展寬的雙頻拍頻光作為種子光源，利用鈮酸鋰晶體的電光效應，實現對輸入光學頻率梳譜線的分離及其相位的動態調諧。根據光的干涉原理，通過改變干涉光所對應譜線的相位差，實現對譜線幅度的動態調控。通過深入研究波導光柵的電控調諧特性，探索基於干涉原理的相位幅度轉化技術，最佳化設計OAWG結構，最終實現OAWG的波形及重複頻率的高速動態調諧。由於鈮酸鋰晶體具有顯著的線性電光效應及快速的電光回響，所提出的OAWG不僅能夠產生任意波形的光脈衝，而且具備快速的動態調諧能力，在超高速、大容量全光通信網路中有著廣闊的套用前景。

結題摘要

光任意波形產生（OAWG）技術能夠產生任意波形的超短光脈衝，突破了電子瓶頸對速度的限制，在軍事及民用通信中有著廣闊的套用前景。本項目以設計及研究OAWG動態可調諧技術為主要目標，從光學頻率梳，光纖基的OAWG、鈮酸鋰波導光柵及基於鈮酸鋰波導光柵的OAWG等幾個方面對OAWG動態調諧技術進行了研究，重點進行鈮酸鋰波導光柵及利用電控波導光柵實現OAWG動態調諧技術的研究。 本項目中我們不僅研究了雙拼拍頻光產生超高頻率超短光脈衝，而且研究了鎖模和調Q光纖雷射器，最終實現了兩種適合於本項目的寬頻種子光源。我們還對不同結構的光纖基OAWG進行了研究，實現了不同波形光脈衝的產生。另外，我們不僅對不同結構鈮酸鋰波導光柵的光譜特性進行了分析，而且製備了低損耗的鈦擴散鈮酸鋰波導和質子交換鈮酸鋰波導，並在此基礎上對多種不同的鈮酸鋰波導光柵的寫制方法進行了研究。我們設計了多種電控可調諧鈮酸鋰波導光柵結構，對其快速調諧特性進行了研究。提出了多參量可調諧的波導光柵結構，實現波長、幅度及相位等多參量的獨立調諧；分析了多相移波導光柵的調諧特性，設計了編碼式的可調諧波導光柵，實現波導光柵的光譜特性由外加電極編碼式控制。結合波導光柵及光纖OAWG的結構，研究了基於傅立葉變換合成原理的三陣列波導光柵OAWG及單陣列波導光柵OAWG。此外，將編碼式的可調諧波導光柵與頻時映射原理相結合，研究了基於頻時映射的OAWG，並利用該結構實現了不同碼型的產生。 我們提出的集成OAWG動態調諧方案利用了鈮酸鋰的電光效應，其調控速率達納秒量級，在光通信以及光信息處理領域具有廣闊的套用前景。