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关于利用微环谐振腔生成光频梳中色散调控的研究进展

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简介:
本研究聚焦于微环谐振腔内光频梳的产生技术,特别关注通过调控色散效应来优化性能的方法,概述了最新的研究成果与挑战。 随着人们对通信容量需求的增加,基于微环谐振腔产生的光频梳能够很好地满足现代通信系统对光源的需求。光频梳具有宽广的光谱范围、高相干性和集成化等优点,由于其生成机制依赖于四波混频效应,因此要求微环谐振腔具备严格的色散特性。 本段落总结了当前几种调控微环谐振腔色散特性的最新研究方法,包括调整微环宽度以及结合slot结构和光子晶体结构的方法。文中对比分析了几种不同方案的优缺点及性能表现,并对进一步优化微环谐振腔的色散曲线提出了展望。例如,通过组合使用微环与光子晶体结构,在较小的光谱范围内实现更佳的色散特性,从而提高四波混频效率。

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    本研究聚焦于微环谐振腔内光频梳的产生技术,特别关注通过调控色散效应来优化性能的方法,概述了最新的研究成果与挑战。 随着人们对通信容量需求的增加,基于微环谐振腔产生的光频梳能够很好地满足现代通信系统对光源的需求。光频梳具有宽广的光谱范围、高相干性和集成化等优点,由于其生成机制依赖于四波混频效应,因此要求微环谐振腔具备严格的色散特性。 本段落总结了当前几种调控微环谐振腔色散特性的最新研究方法,包括调整微环宽度以及结合slot结构和光子晶体结构的方法。文中对比分析了几种不同方案的优缺点及性能表现,并对进一步优化微环谐振腔的色散曲线提出了展望。例如,通过组合使用微环与光子晶体结构,在较小的光谱范围内实现更佳的色散特性,从而提高四波混频效率。
  • 滤波器
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    本研究聚焦于微环谐振腔可调谐滤波器的设计与优化,探讨其在光通信中的应用潜力及性能提升方法。 采用深紫外光刻及等离子体刻蚀工艺制备基于绝缘体上硅材料的环形滤波器,并且微环半径仅为5 μm。利用单个微环制作了4 通道的光分插复用器,其尺寸为3000 μm×500 μm。测试结果显示,该器件能够很好地实现上下数据传输功能;自由频谱宽度约为19.6 nm,最大消光比达到19.76 dB。 此外,设计并制备了基于跑道型双微环的可调谐光分插复用器,并对其与单微环滤波器之间的相邻信道串扰进行了测试。结果显示:基于单微环和跑道型双微环的信道间最大串扰分别为-11.94 dB 和-20.04 dB,可见采用双微环结构可以显著降低相邻通道间的干扰。 设计并制造了基于双微环PIN 结构的电光调制器。当偏置电压增加至 1.6 V时,观测到谐振峰发生了约0.78 nm 的蓝移现象,并对实验结果进行了分析。
  • MATLAB仿真及LLE方程求解
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    本研究利用MATLAB软件对微环谐振腔中的光学频率梳现象进行仿真分析,并采用LLE方程探讨其动力学特性。 微环谐振腔的光学频率梳MATLAB仿真涉及求解Lugiato-Lefever方程(LLE),以实现微环中的光频梳,并考虑色散、克尔非线性和外部泵浦等因素,具有良好的可延展性。
  • 波矩形分析-MATLAB开发:
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    本项目利用MATLAB进行微波矩形谐振腔的仿真与分析,旨在深入探究其电磁特性及应用潜力。通过精确计算和模拟,为相关领域的理论研究和技术开发提供有力支持。 这段代码的目的是研究微波矩形谐振腔的概念:计算共振频率、共振波长;TE模式和TM模式下归一化场分布;空腔品质因数(包括由空腔内介质决定的因素及壁损耗产生的因素)以及外部性能指标,并分析负载的优点因子。
  • WGM回音壁MATLAB仿真(含非归一化LLE方程)
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    本研究利用MATLAB对WGM回音壁微腔和微环谐振腔中的光学频率梳进行了数值模拟,特别关注了非归一化的LLE方程的影响。 wgm回音壁微腔仿真matlab程序:基于非归一化LLE方程进行微环谐振腔的光学频率梳仿真,考虑二阶色散及热效应的影响;同时实现归一化的lle模型,并通过comsol软件对微腔的有效折射率和色散特性进行计算与仿真。
  • 氟化镁楔形与孤子产数值
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    本研究采用数值方法,在氟化镁楔形微腔内探讨了光学色散效应及其对孤子形成的影响,为非线性光学领域提供了新见解。 本段落利用有限元计算方法对MgF2楔形腔中的色散情况进行仿真研究,并探讨了半径、楔角大小以及楔角位置这三个参数在通讯波段内对整个腔体的色散特性的影响。通过从蓝失谐到红失谐的过程,根据Lugiato-Lefever方程和热偏移公式模拟出孤子的频域与时域图,并研究了扫描速度、品质因子及泵浦功率等因素对孤子产生的影响。结合以往实验与理论基础,本段落还讨论了利用MgF2晶体腔产生孤子的一些关键参数。这些数据结果为制备低反常色散的MgF2楔形腔以及在此类腔体中生成孤子梳提供了重要的指导意义。
  • 克尔理论分析与多波长源应
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    本研究专注于克尔微腔光频梳的理论探讨及其在高精度多波长光源中的实际应用,致力于推动光学频率梳技术的发展。 基于高品质因子微谐振腔的参量四波混频实现光学频率梳是一种新型光频梳技术,它扩展了传统固体及非线性光纤飞秒激光器等方法的应用领域,在精密频率标定、天文光谱校准、任意波形产生、光学存储和孤子传输以及片上通信用光源等方面展现出显著优势。本段落总结并评述了几种主要的光频梳动力学分析模型与数值方法,并探讨了这些不同方法之间的内在联系。文中基于描述光频梳动态行为的非线性Lugiato-Lefever方程,详细研究了可能存在的各种动力学过程,并据此对不同类型光频梳进行了分类。此外,通过设计反馈结构理论地探究了正常色散微腔和反常色散微腔中光梳的特点,探讨了作为片上光互连用多波长光源所需满足的条件及潜在实现途径。
  • OptiSystem电吸收制和制联合仿真——探讨可源参数对影响
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    本研究利用OptiSystem软件,分析了电吸收调制与频率调制结合技术在生成光学频率梳中的应用,并深入探究了不同可调谐光源参数对其光谱特性的影响。 基于OptiSystem的电吸收器(EAM)与频率调制器(FM)联合产生光学频率梳的研究——分析可调谐光源参数对光频梳光谱的影响 本段落研究了在OptiSystem软件环境下,利用电吸收器和频率调制器生成光学频率梳的过程,并深入探讨了四个因素对产生的光频梳光谱特性的影响。这四个关键影响因素包括: 1. 可调谐光源的中心波长 2. 可调谐光源的线宽 3. 驱动电信号的频率 4. PM(偏振模色散)频率偏移量 通过系统性地分析这些参数的变化如何改变光频梳的特性,本研究为优化光学频率梳生成过程提供了有价值的理论依据和技术指导。