基於AlGaAs光波導產生超寬頻(UWB)脈衝的新機理新技術研究

《基於AlGaAs光波導產生超寬頻(UWB)脈衝的新機理新技術研究》是依託華中科技大學，由孫軍強擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於AlGaAs光波導產生超寬頻(UWB)脈衝的新機理新技術研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：孫軍強
• 依託單位：華中科技大學

項目摘要

超寬頻(UWB)技術在短距離、高吞吐量的無線通信和感測網路領域中有著廣闊的套用前景。UWB技術與光通信相融合，可滿足人們隨時、隨地對高速、大容量、長距離、低成本接入的需求，具有重要的套用價值。而UWB脈衝的產生是UWB信號光纖傳輸系統的關鍵。本項目擬用基於準相位匹配的AlGaAs光波導中的二階非線性效應產生UWB脈衝，具有脈衝形狀靈活可調、無需電-光轉換過程等優越性。研究基於準相位匹配AlGaAs光波導產生UWB脈衝的新機理，分析光波導參數與UWB脈衝的頻譜寬度、功率譜密度的特性關係；研究超短光脈衝在AlGaAs光波導中的傳輸和二階非線性作用過程中的演變特性，獲得提高二階非線性作用效率和消除脈衝間走離效應的途徑；研究高效且偏振無關的AlGaAs光波導的製備技術，拓寬AlGaAs光波導的頻譜回響寬度，抑制光脈衝形變，實現高性能的UWB脈衝輸出。該研究將為UWB脈衝源的實現提供有效途徑。

結題摘要

超寬頻(UWB)技術在短距離、大容量無線通信和感測網路中有著廣闊的套用前景。UWB技術與光通信技術融合，可滿足人們“隨時、隨地”對高速率、大容量、長距離、低成本接入的需求，具有重要的套用價值，而光學UWB脈衝的產生是UWB信號光纖傳輸系統的關鍵。本項目研究了基於AlGaAs光波導的全光UWB 脈衝產生。研究損耗情況下準相位匹配AlGaAs光波導的二階非線性效應，模擬了差頻和級聯倍頻差頻的過程。通過結合角度準相位匹配，研究了AlGaAs 微環諧振諧振腔中高效的二次諧波的產生。研究了AlGaAs波導中的三階非線性效應，利用AlGaAs微環諧振腔中的交叉相位調製實現邏輯門等全光信號處理。在此基礎上，研究用AlGaAs微環光波導與一個變形的馬赫-曾德爾干涉儀結合產生UWB脈衝，理論分析了器件的各種參數、延時、輸入泵浦光脈衝寬度等對UWB頻譜的影響，由上述設計波導產生的光學UWB脈衝經傅立葉變換後頻譜分布與FCC規定的UWB模板重複得很好，此光學產生的UWB脈衝可實現光通信。