一、DWDM系统的零色散光纤光栅滤波器设计（论文文献综述）
张晖霞[1]（2014）在《全光纤F-P腔可调谐滤波器及在DWDM系统中的应用研究》文中研究指明随着云计算、物联网以及高清晰度电视等宽带综合业务的出现和推广，对通信速率和稳定性也提出了更高的要求，以DWDM为基础的全光网络，避免了光电转换代价，突破了电子瓶颈的限制，是解决高速传输业务发展的最佳方案。实现DWDM全光网络无瓶颈的高速传输，这就要求各分立器件是具有高速集成的全光器件，由此，光纤光栅以不可比拟的优势，受到通信界的广泛关注和深入研究。近几年得到迅速发展的光纤光栅是一种新型光纤无源器件，因其易于与光纤通信系统兼容实现全光纤化的优点，被广泛应用于可调谐滤波器中作为波长选择和调谐元件。基于光纤布拉格光栅的法布里-珀罗（FBG-FP）结构型器件更是表现出了极大的优势，不少研究报道了将FBG-FP滤波器作为选模元件用于光纤激光器中实现单纵模激光输出。在全光通信中，对动态密集波分复用网络进行灵活控制管理的关键设备是可重构光分插复用器（ROADM），它不仅可以有选择地对需要的光波长进行上下载，还可以通过调节输入光功率，使输出光信号达到动态增益均衡，从而实现密集波分复用信道的分插功能。本文根据DWDM系统对光纤可调谐滤波器的具体技术要求，深入分析和模拟研究了基于光纤布拉格光栅的可调谐窄带滤波器及其在DWDM系统中的应用。主要研究工作包括：（1）提出了一种基于多个FBG的全光纤型FP腔结构滤波器，目的在于改善单腔结构的滤波效果，通过对多腔FBG-FP结构透射特性进行详细的理论分析与数值仿真，得出结论：只要组成光栅的反射率提高，就可以增强谐振峰过渡带的滚降特性，当用于不同应用时，通过调节腔长可以得到所需的透射谐振峰线宽。与单个FBG-FP相比，多个光栅组成的FP腔具有更好的滤波特性。（2）本文采用OptiSystem光通信软件对FBG-FP腔型可调谐滤波器在可调谐光纤激光器中的应用进行了分析与研究。结果表明，采用上述光纤Bragg光栅组合型可调谐滤波器可以实现光纤激光器单纵模激光的输出。（3）设计了一种基于FBG-FP腔可调谐滤波器的新型ROADM，与以往FP型ROADM不同的是，该器件的输入端和下载端在同一侧，上载端和输出端口在另外一侧。经仿真分析研究，该器件的光功率损耗约为1dB，且各信道可达到动态增益均衡。（4）针对光器件的特性，利用OptiSystem光通讯仿真软件对引入该ROADM的DWDM系统进行仿真，对整个系统的光学性能指标和功能特性进行测试和分析。对眼图和误码率的测试分析表明此种结构的ROADM符合设计标准，其应用对DWDM系统的影响不大，由此构成的DWDM系统功能达到设计要求，能够充分满足全光网络的需求。
刘学松[2]（2012）在《基于长周期光纤光栅及非线性效应的多波长光纤激光器的研究》文中认为多波长光纤激光器（MWFL）是一种可以在几十纳米的光谱范围内同时产生几个、十几个、几十个甚至上百个激光波长的光纤激光器，在未来的密集波分复用（DWDM）光通信系统、光纤传感、高精度光谱分析和光仪器检测等领域具有广阔的应用前景。本论文研究了基于级联非匹配长周期光纤光栅（LPFG）的新型可开关、可调谐MWFL和利用光纤的非线性效应实现的具有大量波长输出的MWFL。同时，我们也研究了LPFG的制作方法以及新特性。本论文的主要研究工作及成果包括：首先，介绍了我们自行设计、搭建的一套用线聚焦、长脉冲CO2激光全自动刻写LPFG的装置，这是目前成本最低、操作最为简单的制作LPFG的平台之一。解释了写入光斑的大小可以影响纤芯模和非对称包层模耦合的机理，并用基于有限元方法（FEM）的模拟和包层腐蚀实验加以验证。结论是小光斑写入法主要激发对称模式耦合，产生单峰共振的透射谱；大光斑写入法有利于激发非对称模式耦合，从而产生多峰共振的透射谱。其次，提出了“级联非匹配LPFG”的概念，即级联两个不同的LPFG，并对它的光谱特性进行了理论分析和实验研究。通过推导出其梳状透射谱的上、下包络的解析表达式，证明了其光谱上包络的固有不平坦性，但其下包络弯曲的曲率更大，而且对包层模损耗变化非常敏感。实验上，我们通过适当地弯曲级联非匹配LPFG，实现了在1530nm1560nm波长范围内连续可调的局部高衬比度梳状透射谱。这一技术可应用于高精度弯曲传感器。再次，我们自制了具有偏振相关损耗（PDL）特性的级联非匹配LPFG，其梳状透射谱上包络可以随着入射光偏振态（SOP）起伏，即不同波长处的透射峰会随着入射SOP不同程度地升高或降低，这样就形成了一个各通道透射率可以非均匀变化的特殊梳状滤波器。它在EDFL中可以同时起到波长选择器和开关滤波器的作用。再辅以一个宽带高双折射萨格纳克光纤环（HiBi-SLM）来调节掺铒光纤（EDF）的增益带，我们的可开关、可调谐MWFL最终可以在1540nm1570nm波长范围内输出数十种波长组合的激光。然后，我们研究了利用色散位移光纤（DSF）作为非线性介质同时引入非线性偏振旋转（NPR）效应和四波混频（FWM）效应用于MWFL。前者可以引入强度相关损耗（IDL）机制，用于抑制EDF的均匀展宽增益特性带来的模式竞争，后者可以促进各波长间的能量均衡分配，二者都有利于实现稳定工作的MWFL。对比发现，使用DSF比使用相同长度的单模光纤（SMF）产生的波长数目更多，效率更高。使用简单的环形谐振腔结构，实现了0.4nm波长间距，最多38个波长输出的MWFL。接着，利用非线性放大环形镜（NALM）产生多波长。理论和实验证明，这种方法的最大优点在于通过控制腔内损耗，可以方便地修正NALM的透射率特性，从而优化多波长激光振荡。使用“8”字形腔结构，辅以一段未泵浦的EDF来调节腔内损耗和吸收放大的自发辐射（ASE），在只有70mW的泵浦功率下，可以产生0.45nm波长间距，多达62个波长的可调谐激光输出。其中，利用MATLAB软件，通过数值求解激光器的原子速率方程和谐振腔速率方程，对基于NALM的MWFL的激光振荡过程进行了动态仿真，这有利于在理论上深入研究MWFL的性质。最后，我们研究了一种新颖的基于NALM的双态MW-EDFL，它采用数百米长的SMF作为非线性介质，既可以实现被动锁模，产生纳秒量级矩形波光脉冲，同时在光谱上产生非常稳定的数十个激光波长；又可以实现连续波多波长，产生高SNR、窄线宽的四波长可调谐输出。通过调节偏振控制器，可以使激光器在两种工作状态间切换。
李明珠[3]（2010）在《具有色散补偿功能的光纤光栅梳状滤波器》文中研究说明梳状滤波器在波分复用系统和多波长激光器等方面有重要应用。利用光纤光栅实现的梳状滤波器因反射或透射特性优良、附加损耗小、体积小以及易与全光纤集成等优点在光电子以及光纤通信领域具有重要作用。本文对带有对称啁啾光纤光栅的Sagnac环梳状滤波器结构进行了改进,提出了带有两个相同啁啾光纤光栅的梳状滤波器结构,讨论了新型梳状滤波器的滤波特性,分析了光栅长度、调制深度、啁啾参数等因素对滤波器滤波特性的影响,讨论了新型梳状滤波器的色散补偿特性。设计搭建了实验平台,获得了插入损耗小,通带间隔均匀的梳状透射谱。本论文克服了以往光纤光栅Sagnac环梳状滤波器的不足,具有使用价值。
吕博[4]（2009）在《光残余边带调制码型与光时分复用系统关键技术的研究》文中研究指明目前广泛采用的密集波分复用（DWDM）传输技术与光时分复用（OTDM）传输技术相结合,已逐渐成为现代通信干线网的主体,并正向超高速、超大容量和超长距离的全光通信网络发展。本论文围绕光传输和光交换两方面,结合国家自然科学基金重点项目“高速光通信系统中的偏振模色散补偿及其相关技术与基础研究”和“全光波长交换技术研究”以及国家863项目“160Gbit/s一泵多纤光传输技术的研究”的实施,针对光残余边带（VSB）调制码型的实现与性质研究、提高光时分复用系统光谱利用率技术、光栅滤波器设计算法以及新型分布式光路交换网的组网应用等方面进行了深入的理论分析和实验研究,所取得的主要成果如下:1.提出基于可调均匀Bragg光纤光栅产生残余边带调制码型的方案,建立了基于光阻带滤波器的VSB-NRZ/RZ码型调制格式的传输系统理论模型,分析了滤波器主要参数对VSB码型时域眼开度及频域边带抑止比的影响。其次在忽略了色散补偿光纤（DCF）与啁啾Bragg光纤光栅（CFBG）非理想特性的基础上,详细地分析了VSB-NRZ/RZ调制码型在基于DCF和CFBG色散补偿系统中的传输特性差异。在此基础上进一步分析了CFBG群时延纹波抖动对残余边带调制码型传输特性的影响。最后利用可调均匀Bragg光纤光栅产生的残余边带调制码型在试验室WDM光路交换试验网平台中做了试验验证。2.提出一种利用设计光匹配滤波器用以提高OTDM光谱利用率的方案。首先建立了基于皮秒光纤激光器的OTDM系统理论模型,通过对OTDM系统非理想特性的研究,系统地分析了OTDM各支路信号幅度的差异及抖动、时延差异与抖动对OTDM时频特性的影响。首次提出了通过设计解复用开关窗口的匹配光滤波器来提高OTDM信号频带利用率的方案,并利用阵列波导光栅（AWG）对4×10Gbit/sOTDM信号进行了光谱压缩,完成了时钟提取与解复用实验。实验结果表明进行光谱压缩以后的OTDM信号的频带利用率提高了约3倍,在传输100km之后仍可以进行时钟提取与解复用,验证了该方案的可行性。3.提出了一种插值搜索算法,利用该算法设计了光带通滤波器与低色散型带通滤波器,通过选取合适的插值函数得到了比传统GLM算法更优的结果。其次结合遗传算法对CFBG光栅性能做了优化,减小了CFBG的群时延纹波（GDR）,从而验证了非对称切趾抑制带内群时延纹波的有效性。4.完善了基于光路交换的全光网演示系统的具体功能,优化了突发交换解决方案,减少了突发呼叫竞争。结合全光网组播技术,提出了一种适用于大规模网状光网络的多路分布式链路检测的解决方案。
罗进发[5]（2008）在《波分复用的关键技术及其应用举例》文中进行了进一步梳理介绍了DWDM的基本概念及原理,然后以图文并茂的形式阐述了光源技术、波分复用/解复用技术、波长转换技术、光放大器技术和光纤技术等DWDM的关键技术。电力通信网是电力系统中的重要生命线,随着业务的不断发展和光传输网络的演进,DWDM技术必将在电力系统中得到应用。作为DWDM技术应用的例子,还简单地阐述了N地区电力DWDM系统的建设项目。
张彦华[6]（2008）在《浅析波分技术的现状及应用》文中研究表明本文简介了波分复用技术和波分传输媒质;讨论了波分技术中的关键器件;最后简要说明了波分系统的应用现状。
张峰[7]（2008）在《40Gb/s长距离传输及信号处理关键技术研究》文中提出随着互联网规模的扩大,IPTV、HDTV等新业务的发展,人们对目前网络带宽的需求越来越高,带动了光通信市场的发展。光传输和光交换是光通信的两个主要方面,本论文围绕着光传输和光交换两个方面,结合国家自然科学基金重点项目“高速光通信系统中的偏振模色散补偿及其相关技术与基础研究”和“全光波长交换技术研究”的实施,针对40Gb/s长距离传输、40Gb/s信号的全光信号处理特别是全光时钟提取技术以及啁啾光纤光栅的组网应用等方面进行了深入的理论分析和实验研究。所取得的主要成果如下:◆在仅采用EDFA放大器、无FEC的前提下,与实验室其他师生合作,实现了40Gb/s NRZ信号基于CFBG色散补偿的500km传输,是目前40Gb/sNRZ码基于CFBG传输的最长距离。详细分析了CFBG反射谱、时延和带宽的非理想特性对40Gb/s不同码型传输系统产生的影响。提出一种评价光栅时延纹波的方法,在光栅制作及光栅挑选中可起到很好的辅助分析作用。对基于非理想CFBG色散补偿的40Gb/s传输系统进行了优化。在基于实测CFBG数据的基础上,得到了非理想CFBG+DCF混合色散补偿40Gb/s的长距离传输优化的跨段组合方案。◆利用建立的数值模型优化了基于SBS的全光时钟提取结构,分析了影响提取光时钟脉冲的因素,探讨了该结构抑制码型效应的原理和方法。实验实现了恶化NRZ信号的时钟提取,分析了该时钟提取结构对输入信号恶化程度的容忍度。首次成功从两路10Gb/s NRZ信号中提取到光时钟信号。实验实现了40Gb/s CSRZ信号的基于SBS时钟提取结构的全光时钟提取,同时成功从经8km传输后的40Gb/s CSRZ信号中提取得到了光时钟。采用了AWG来增强非理想RZ信号的CCR,实现了非理想40Gb/s RZ码的全光时钟提取。首次分析了在调制器驱动信号波形存在一定的上升和下降时间时,NRZ信号光谱的CCR与调制器啁啾系数的关系。根据啁啾40Gb/s NRZ信号的光谱特点,提取得到了其时钟信号。◆完善了基于光路交换的全光网演示系统的网络节点的具体功能模块以及分布式端到端的连接功能。研究了在分布式光路交换系统中分布式网管方案、网络资源的自动发现过程以及分布式网络生存性的实现方案,提高网络运行的可靠性。分析和优化了该光路交换系统的传输性能,讨论了该系统下一步的升级过程中面临的一些问题以及解决方案。
孙晓明[8]（2006）在《波分技术的现状及应用研究》文中研究指明本文通过对波分复用原理、波分复用器件和波分关键技术的研究,针对标准光纤,使用波分复用技术进行光纤波分通信系统的总体规划和系统设计,并对实际应用系统进行研究分析。根据波分技术的发展趋势,本文分析现有城域传输网络的特点,介绍城域粗波分复用和城域密集波分复用的最新发展状况,比较波分系统网络与现有传输网络（MSTP）的各种特性,对城域波分传输网的建设进行研究。在城域网建设方面,本文研究采取由现有传输网络过渡到粗波分复用网络,最后再升级到密集波分复用网络的步骤,提出以最优的性价比来建设城域光传输网络的方案。
曹辉[9]（2006）在《光纤参量放大器的理论与实验研究》文中研究说明光纤参量放大器（FOPA）是未来密集波分复用全光网络的关键器件,它具有许多优点,例如:高增益,高饱和输出功率,低噪声,工作在任意波长,宽带宽,内在的增益反应时间短等。本文围绕光纤参量放大器的饱和增益、增益平坦化、带宽、最佳光纤长度、脉冲信号传输和波长转换应用等方面进行了深入的理论和实验研究,具体内容如下: （1）研究了光纤参量放大器的基本理论。由基本传播方程出发,推导出描述光纤参量放大器中光波演变情况的耦合非线性薛定谔方程。通过分析光纤参量放大器增益带宽与光纤参数、光纤长度、泵浦功率、系统结构的关系,给出了提高增益带宽的具体方法。实验研究了FOPA的增益谱,实验结果与理论分析结果相吻合。 （2）研究了光纤参量放大器的饱和增益特性。用数值分析的方法得到两个简洁、实用的解析式用于描述光纤参量放大器的饱和信号增益和饱和信号输出功率。得到的结论是:饱和信号增益与泵浦功率和信号功率有关而饱和信号输出功率仅与泵浦功率有关,但两者都与光纤非线性系数和光纤长度无关,这与小信号增益截然不同但更好地满足能量守恒定律。 （3）首次提出最佳光纤长度概念。最佳光纤长度定义为其他参数一定的情况下使信号增益或信号输出功率达到最大所需的最小光纤长度。通过数值积分求解描述光纤参量放大过程的非线性耦合方程,并应用控制变量法深入研究了最佳光纤长度与光纤非线性系数、抽运光功率、信号输入功率的关系。最后用最小二乘法进行数据拟合确定系数,得到简洁、实用的最佳光纤长度解析表达式。与已有实验结果比较表明,该解析式可很好的用来计算和优化光纤参量放大器的光纤长度。 （4）提出一种新颖的基于超结构光纤布拉格光栅的梳状增益均衡器。采用基于LP（layer-peeling）算法的IS（inverse scattering）技术设计光纤光栅,将整体加窗切趾法改进为各信道独立加窗切趾,成功地设计出所需的超结构光纤布拉格光栅。用传输矩阵法分析反射谱、时延曲线和群时延抖动,结果表明,所设计的SFBG满足各项设计指标要求。光纤参量放大器增益均衡后,在ITU-T规定的16个信道内,增益抖动小于±0.4dB,信道隔离度为35dB。 （5）皮秒脉冲在光纤参量放大器中放大时,就群速度色散和三阶色散的作用进行了研究。发现任何由于色散引起的信号光或闲频光脉冲形状的改变都将被耦合到闲频光或信号光引起闲频光或信号光脉冲相应的形状变化,这对以后的实验研究很有帮助。 （6）研究综合考虑到泵浦损耗、走离效应、色散效应和非线性效应,强脉冲信号在光纤参量放大器中的放大情况通过分步傅立叶方法求解耦合方程而进行了数值模拟研究,计算结果表明,一个信号脉冲可以分裂为两个子脉冲。脉冲分裂这一现象用光纤参量放大器的饱和增益特性给出了很好的物理解释,同时也指明了其在脉冲压缩、信号抽样、时分复用等方面的潜在用途。 （7）进行了基于光纤参量放大器的宽带可调波长转换的实验研究。将信号波长固定在光纤零色散波长附近,将强信号光作为泵浦源,当连续可调激光器的波长往长波方向调节时,新生成的闲频光波长就可连续地往短波方向调节。
周小燕[10]（2006）在《光纤光栅在高速光通信系统色散补偿中的应用》文中研究说明光纤通信系统中传输容量的扩大、传输速度的提高、传输距离的延长都与光纤的损耗、非线性效应、色散效应紧密相关。随着掺铒光纤放大器的广泛使用,损耗问题基本得到了解决,光纤色散和非线性效应便成了目前光纤通信系统中限制光信号传输速率和传输距离的主要因素。由于光纤色散能够有效地抑制四波混频等非线性效应,因此对光纤通信系统进行升级扩容的关键将集中体现在色散问题上,而在高速率、超长距离的大容量光纤通信系统中,也只有进行有效的色散补偿才能满足通信系统进一步传输的要求。本文重点研究了光纤光栅在高速光纤通信系统色散补偿中的应用,主要工作如下: 首先,从光脉冲在单模光纤中传输的基本方程出发,分析了高速光纤通信系统中色散补偿的原理以及色散对光纤通信系统的影响。 其次,分析了目前国内外高速光纤通信系统中各种色散补偿技术及其机制、特点,从系统性能的角度分析比较了它们的优缺点。如:虚像相位阵列法、光孤子传输、平面光路法等。这些色散补偿方法技术成熟程度较低,实用化的进程很缓慢。相比较而言,光纤光栅最具优势。光纤光栅是对高速率、超长距离大容量光纤通信系统进行色散补偿最有前途的一种技术方案。 最后,基于OPTIWAVE仿真软件,模拟仿真了三个在G.652光纤传输的以光纤光栅进行色散补偿的系统性能,这些系统的传输速率分别为10 Gb/s、40 Gb/s光纤通信系统以及40 Gb/s,16通道的高速密集波分复用（DWDM）系统。模拟研究结果表明:入纤光功率的大小对色散补偿系统的影响大,对于每个系统,入纤光功率在某个范围之间,系统性能较好;光纤光栅的色散补偿带宽对系统的影响较大。另外,在高速DWDM系统中色散斜率对误码率也有一定的影响。
二、DWDM系统的零色散光纤光栅滤波器设计（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、DWDM系统的零色散光纤光栅滤波器设计（论文提纲范文）
（1）全光纤F-P腔可调谐滤波器及在DWDM系统中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 本论文主要研究内容 |
| 2 光纤光栅的理论分析 |
| 2.1 光纤光栅的分类 |
| 2.2 光纤 Bragg 光栅的结构 |
| 2.3 耦合模理论 |
| 2.4 传输矩阵分析法 |
| 2.5 光纤 Bragg 光栅的特性分析 |
| 2.6 光纤 Bragg 光栅在光纤通信领域的应用 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 基于光纤 Bragg 光栅的 FP 腔可调谐滤波器研究 |
| 3.1 FP 谐振腔基本理论 |
| 3.2 基于光纤 Bragg 光栅的 FP 双腔结构 |
| 3.3 基于光纤 Bragg 光栅的 FP 腔可调谐滤波器的透射特性分析 |
| 3.3.1 单双腔 FP 结构透射光谱比较 |
| 3.3.2 不同光栅长度下的双腔 FP 结构透射特性分析 |
| 3.3.3 不同折射率调制深度下的双腔 FP 结构透射特性 |
| 3.3.4 双腔 FP 结构随腔长变化的透射特性分析 |
| 3.4 FBG-FP 与普通 FP 的异同比较 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 FP 腔可调谐滤波器在 DWDM 系统中的应用研究 |
| 4.1 OptiSystem7.0 的介绍 |
| 4.2 FP 腔可调谐滤波器在 DWDM 系统可调谐光纤激光器中的应用研究 |
| 4.2.1 可调谐光纤激光器的工作原理及特点 |
| 4.2.2 DWDM 系统中 FP 腔可调谐光纤激光器的基本结构 |
| 4.2.3 DWDM 系统中 FP 腔可调谐光纤激光器的数值分析讨论 |
| 4.2.4 DWDM 系统中 FP 腔可调谐光纤激光器的模式测量 |
| 4.3 FP 腔可调谐滤波器在 DWDM 系统中 ROADM 的应用研究 |
| 4.3.1 ROADM 的技术特点 |
| 4.3.2 基于 FP 腔可调谐滤波器的 ROADM 原理及基本结构 |
| 4.3.3 DWDM 仿真系统构建 |
| 4.3.4 DWDM 系统传输性能仿真结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（2）基于长周期光纤光栅及非线性效应的多波长光纤激光器的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 波分复用技术 |
| 1.1.2 多波长光源 |
| 1.2 光纤激光器简介 |
| 1.2.1 光纤激光器的优点 |
| 1.2.2 光纤激光器的研究热点 |
| 1.2.3 光纤激光器的基本结构 |
| 1.3 梳状滤波器及长周期光纤光栅 |
| 1.3.1 梳状滤波器 |
| 1.3.2 光纤光栅的结构 |
| 1.3.3 长周期光纤光栅的应用 |
| 1.4 模式竞争的抑制及光纤的非线性效应 |
| 1.4.1 多波长掺铒光纤激光器中的模式竞争的抑制 |
| 1.4.2 光纤非线性效应的产生 |
| 1.4.3 光纤非线性效应的分类 |
| 1.4.4 光纤非线性效应的影响 |
| 1.5 本论文的主要内容及创新点 |
| 参考文献 |
| 第二章 光纤的结构与特性 |
| 2.1 光纤的结构 |
| 2.2 光纤的损耗 |
| 2.3 光纤的色散 |
| 2.4 光纤的非线性折射率 |
| 2.4.1 非线性薛定谔方程 |
| 2.4.2 自相位调制和交叉相位调制 |
| 2.4.3 非线性双折射 |
| 2.4.4 四波混频 |
| 2.5 光纤中的模式 |
| 2.5.1 基模和包层模的有效折射率 |
| 2.5.2 基模和包层模的模场分布 |
| 2.5.3 三层折射率分布光纤的有限元模拟 |
| 2.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 多波长掺铒光纤激光器的理论研究 |
| 3.1 掺铒光纤的基本特性 |
| 3.1.1 光的受激辐射的基本概念 |
| 3.1.2 铒离子的能级结构与光谱特性 |
| 3.2 多波长掺铒光纤激光器的基本原理 |
| 3.2.1 多波长掺铒光纤激光器的基本结构 |
| 3.2.2 高双折射萨格纳克环形镜 |
| 3.2.3 掺铒光纤激光器的谱线展宽、模式竞争与增益饱和 |
| 3.3 多波长掺铒光纤激光器的速率方程 |
| 3.3.1 掺铒光纤激光器的速率方程 |
| 3.3.2 稳态条件 |
| 3.3.3 模式竞争未抑制的多波长掺铒光纤激光器的数值模拟 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 长周期光纤光栅的理论及制作 |
| 4.1 耦合模理论 |
| 4.1.1 耦合模理论的一般形式 |
| 4.1.2 长周期光纤光栅的模式耦合 |
| 4.2 长周期光纤光栅的传输矩阵 |
| 4.2.1 传输矩阵的推导 |
| 4.2.2 强调制长周期光纤光栅的模式耦合 |
| 4.3 用 CO_2激光制作长周期光纤光栅 |
| 4.3.1 CO_2激光刻写长周期光纤光栅的机理 |
| 4.3.2 小功率连续 CO_2激光制作长周期光纤光栅 |
| 4.4 CO_2激光制作长周期光纤光栅的模式耦合控制 |
| 4.4.1 单峰共振与多峰共振 |
| 4.4.2 大光斑写入法引入的非对称模式耦合机理 |
| 4.4.3 非对称模式耦合的有限元模拟 |
| 4.4.4 长周期光纤光栅的包层腐蚀实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 级联非匹配长周期光纤光栅 |
| 5.1 级联长周期光纤光栅的干涉峰间距 |
| 5.2 级联非匹配长周期光纤光栅 |
| 5.3 衬比度可调谐梳状滤波器 |
| 5.3.1 理论依据 |
| 5.3.2 实验结果和讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 可开关、可调谐多波长光纤激光器 |
| 6.1 可开关多波长光纤激光器的分类 |
| 6.2 可开关、可调谐光纤激光器的装置图 |
| 6.3 偏振相关级联非匹配长周期光纤光栅 |
| 6.4 波长开关、调谐过程原理 |
| 6.5 实验结果和讨论 |
| 6.6 本章小节 |
| 参考文献 |
| 第七章 基于非线性偏振旋转、四波混频辅助的多波长掺铒光纤激光器 |
| 7.1 非线性偏振旋转的背景 |
| 7.2 实验装置 |
| 7.3 非线性偏振旋转引入的强度相关损耗 |
| 7.4 四波混频引入的能量再分配机制 |
| 7.5 实验结果 |
| 7.6 本章小节 |
| 参考文献 |
| 第八章 基于非线性放大环形镜的多波长掺铒光纤激光器 |
| 8.1 非线性放大环形镜原理 |
| 8.1.1 理论分析 |
| 8.1.2 数值模拟 |
| 8.2 多波长掺铒光纤激光器的动态仿真 |
| 8.3 实验装置及原理 |
| 8.4 实验结果和讨论 |
| 8.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第九章 双态多波长掺铒光纤激光器 |
| 9.1 研究背景 |
| 9.2 实验装置及原理 |
| 9.3 实验结果和讨论 |
| 9.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第十章 总结与展望 |
| 10.1 本论文的主要工作 |
| 10.2 研究中的问题及对未来工作的展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
（3）具有色散补偿功能的光纤光栅梳状滤波器（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光学梳状滤波器的应用和主要类型 |
| 1.1.1 光学梳状滤波器的应用 |
| 1.1.2 光学梳状滤波器的主要类型 |
| 1.2 光纤光栅梳状滤波器的研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 啁啾光纤光栅的反射和色散特性 |
| 2.1 光纤光栅的基本概念和计算公式 |
| 2.1.1 均匀布拉格光纤光栅 |
| 2.1.2 啁啾布拉格光纤光栅 |
| 2.2 啁啾布拉格光纤光栅反射特性计算分析 |
| 2.3 啁啾布拉格光纤光栅色散计算分析 |
| 第三章 新型光纤光栅梳状滤波器理论分析 |
| 3.1 新型光纤光栅梳状滤波器结构和工作原理 |
| 3.1.1 新型梳状滤波器结构简介 |
| 3.1.2 模型原理分析 |
| 3.2 透射特性分析 |
| 3.2.1 基本输出特性 |
| 3.2.1 参数对梳状滤波器输出特性影响 |
| 3.3 色散特性分析 |
| 3.4 啁啾光纤光栅不一致性对梳状滤波器性能的影响 |
| 第四章 新型梳状滤波器实验 |
| 4.1 实验系统结构 |
| 4.2 实验结果及分析 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间申请的专利 |
（4）光残余边带调制码型与光时分复用系统关键技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 高速长距离传输系统的关键技术及研究进展 |
| 1.2.1 波分复用(WDM)传输系统的关键技术及研究现状 |
| 1.2.2 光时分复用(OTDM)传输系统关键技术及研究现状 |
| 1.3 光栅滤波器设计研究现状 |
| 1.4 全光网研究现状及前景 |
| 1.5 本论文的主要工作 |
| 参考文献 |
| 2 光残余边带调制码型的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 光残余边带调制产生原理 |
| 2.2.1 单边带及残余边带产生原理 |
| 2.2.2 基于光阻带滤波器的残余边带调制模型 |
| 2.3 光滤波器参数对光残余边带码型性能的影响 |
| 2.3.1 滤波器参数对VSB-NRZ时域眼开度的影响 |
| 2.3.2 滤波器主要参数对VSB-NRZ频域边带抑止比的影响 |
| 2.4 VSB-RZ码的产生方案分析 |
| 2.5 光残余边带码型传输性能分析 |
| 2.5.1 系统源端模型 |
| 2.5.2 传输链路模型 |
| 2.5.3 信号接收端 |
| 2.5.4 系统性能评价指标 |
| 2.6 理想条件下VSB-NRZ/RZ码传输性能分析 |
| 2.6.1 DCF色散补偿系统中VSB码传输性能分析 |
| 2.6.2 理想CFBG色散补偿系统中VSB码传输性能分析 |
| 2.7 光栅非理想特性对残余边带调制码型的影响 |
| 2.8 基于可调谐均匀Bragg光栅的残余边带调制及传输试验 |
| 2.9 本章小结 |
| 参考文献 |
| 3 光时分复用系统关键技术的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于脉冲孤子源的OTDM数值模型仿真及性能研究 |
| 3.3 时分复用系统非理想特性对OTDM信号的影响 |
| 3.3.1 各支路信号幅度差异与抖动的影响 |
| 3.3.2 各支路信号时延差异与抖动的影响 |
| 3.4 基于光滤波器的OTDM光谱压缩技术的研究与试验 |
| 3.4.1 基于光滤波器的OTDM光谱压缩技术理论分析模型 |
| 3.4.2 基于AWG的4×10Gbit/s OTDM光谱压缩及传输实验 |
| 3.5 皮秒级光脉冲压缩优化试验 |
| 3.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 4 光栅滤波器及色散补偿器件设计方法的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 求解光纤光栅理论模型 |
| 4.2.1 啁啾光纤光栅耦合理论模型 |
| 4.2.2 基于Raccati微分方程的光纤光栅设计模型 |
| 4.3 光栅设计重构算法的研究 |
| 4.3.1 GLM光栅重构算法 |
| 4.3.2 插值搜索算法 |
| 4.3.3 插值搜索算法数值仿真与讨论 |
| 4.4 利用遗传算法优化线性啁啾光栅光纤的性能 |
| 4.4.1 变量参数设计 |
| 4.4.2 建立目标函数 |
| 4.4.3 求解步骤 |
| 4.4.4 计算结果 |
| 4.4.5 实验验证结果 |
| 4.4.6 讨论 |
| 4.5 光栅重构算法的改进方案 |
| 4.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 5 新型光路交换全光交网系统的分析与优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 全光网体系结构及基本功能实现 |
| 5.2.1 网络总体及节点内部结构 |
| 5.2.2 全光网波长分配原则及信令机制介绍 |
| 5.2.3 全光网承载网络业务介绍 |
| 5.3 全光网络管理系统与组播业务的实现 |
| 5.3.1 网络管理系统的实现 |
| 5.3.2 网络组播的实现 |
| 5.4 全光网升级与优化性能分析 |
| 5.4.1 网络升级与优化技术背景 |
| 5.4.2 全光网优化方案及仿真分析 |
| 5.4.3 利用组播技术实现大规模网状光网络故障检测的实现方案 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 6 结论 |
| 6.1 本论文的主要研究成果 |
| 6.2 拟进一步的研究工作 |
| 攻读博士期间发表的论文 |
| 学位论文数据集 |
（7）40Gb/s长距离传输及信号处理关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 高速传输系统的关键技术及研究进展 |
| 1.2.1 光传输系统关键技术的进展 |
| 1.2.2 40Gb/s及基于CFBG色散补偿的传输技术研究现状 |
| 1.3 全光信号处理的发展现状 |
| 1.4 全光通信网的研究现状及前景 |
| 1.5 本论文的主要工作 |
| 参考文献 |
| 第二章 40Gb/s高速传输系统 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 传输系统结构及理论模型 |
| 2.2.1 信号发送端 |
| 2.2.2 传输链路 |
| 2.2.3 信号接收端 |
| 2.2.4 系统性能评价 |
| 2.3 基于啁啾光纤光栅色散补偿的40Gb/s长距离传输 |
| 2.3.1 基于CFBG色散补偿的40Gb/s NRZ传输实验结果及分析 |
| 2.3.2 CFBG和DCF色散补偿技术分析 |
| 2.4 啁啾光纤光栅性能参数对40Gb/s系统的影响 |
| 2.4.1 啁啾光纤光栅的非理想参数 |
| 2.4.2 不同调制格式 |
| 2.4.3 CFBG的时延纹波对40Gb/s传输系统的影响 |
| 2.4.4 啁啾光纤光栅的性能评价 |
| 2.4.5 三种调制码型在非理想光栅补偿系统中的传输 |
| 2.5 传输系统性能优化 |
| 2.5.1 系统参数优化 |
| 2.5.2 CFBG+DCF混合传输 |
| 2.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 40Gb/s信号的全光时钟提取 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 SBS时钟提取结构分析 |
| 3.2.1 SBS的物理过程 |
| 3.2.2 基于SBS的时钟提取结构 |
| 3.2.3 数值模型 |
| 3.2.4 结构参数优化 |
| 3.3 时钟分量增强方式研究 |
| 3.3.1 半导体光放大器+啁啾光纤光栅 |
| 3.3.2 阵列波导光栅 |
| 3.4 码型效应的抑制 |
| 3.5 实验及结果分析 |
| 3.5.1 单路恶化NRZ信号的全光时钟恢复 |
| 3.5.2 多路NRZ信号的全光时钟恢复 |
| 3.5.3 40Gb/s CSRZ信号的全光时钟提取 |
| 3.5.4 40Gb/s非理想RZ信号的全光时钟提取 |
| 3.5.5 40Gb/s啁啾NRZ信号的时钟提取 |
| 3.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 基于CFBG的分布式光路交换系统的分析及功能扩展 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 体系结构及关键技术 |
| 4.2.1 基本结构 |
| 4.2.2 分布式呼叫和连接技术 |
| 4.2.3 网络管理技术 |
| 4.2.4 自动发现技术 |
| 4.2.5 路由波长分配技术 |
| 4.2.6 网络生存性技术 |
| 4.3 网络性能分析及优化 |
| 4.3.1 网络传输性能分析 |
| 4.3.2 网络传输性能优化 |
| 4.4 支撑业务演示 |
| 4.5 网络演进 |
| 4.6 本章小节 |
| 参考文献 |
| 第五章 结论 |
| 5.1 本文的主要研究成果 |
| 5.2 拟下一步开展的研究工作 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间发表的论文 |
| 学位论文数据集 |
（8）波分技术的现状及应用研究（论文提纲范文）
| 内容提要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的提出 |
| 1.2 波分技术国内外研究和应用现状 |
| 1.3 课题研究的内容 |
| 第二章 波分复用原理和关键技术 |
| 2.1 波分复用技术简介 |
| 2.2 光纤种类介绍 |
| 2.3 波分复用器件 |
| 2.4 光放大器 |
| 2.5 信号增益均衡 |
| 2.6 色散 |
| 2.7 非线性效应 |
| 第三章 波分系统方案设计与应用研究 |
| 3.1 总体设计思路 |
| 3.2 波分传输系统方案设计 |
| 3.3 波分系统应用现状研究 |
| 第四章 城域波分技术的发展及应用 |
| 4.1 城域波分技术的提出 |
| 4.2 城域波分技术的发展状况 |
| 4.3 城域波分传输网络建设的研究 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 致谢 |
（9）光纤参量放大器的理论与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究光纤参量放大器的意义 |
| 1.2 几种光放大器的比较 |
| 1.3 光纤参量放大器的研究概况 |
| 1.4 FOPA 前景展望 |
| 1.5 论文结构 |
| 2 光纤参量放大器基本理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 四波混频 |
| 2.3 参量放大 |
| 2.4 小信号分析 |
| 2.5 光纤参量放大的另外两种物理解释 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 光纤参量放大器的特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 增益峰值特性 |
| 3.3 增益带宽特性 |
| 3.4 饱和增益特性 |
| 3.5 最佳光纤长度 |
| 3.6 噪声特性 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 FOPA 增益平坦化和增益带宽实验研究 |
| 4.1 层叠结构 |
| 4.2 增益均衡器设计 |
| 4.3 增益带宽的实验研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 光脉冲在光纤参量放大器中的传输研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 色散效应 |
| 5.3 强脉冲信号 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 光纤参量放大器用于波长转换的实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验方案设计 |
| 6.3 实验装置 |
| 6.4 实验结果与分析 |
| 6.5 结论 |
| 7 总结 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表的论文目录 |
（10）光纤光栅在高速光通信系统色散补偿中的应用（论文提纲范文）
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景 |
| 1.3 研究目的与意义 |
| 1.4 光纤光栅的发展及国内外研究现状 |
| 1.5 本文框架 |
| 第2章 高速光通信系统中色散补偿原理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 色散特性 |
| 2.2 色散引起脉冲展宽 |
| 2.3 色散补偿原理 |
| 2.4 色散管理 |
| 第3章 光纤光栅色散补偿技术分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 尝试中的色散补偿方法及其局限性 |
| 3.2.1 虚像相位阵列法 |
| 3.2.2 光孤子传输 |
| 3.2.3 中点谱反转法 |
| 3.2.4 色散支持传输 |
| 3.2.5 平面光路法 |
| 3.2.6 激光预啁啾技术 |
| 3.3 光纤光栅色散补偿技术分析 |
| 3.3.1 光纤光栅色散补偿解析理论 |
| 3.3.2 线性啁啾光纤光栅色散补偿方法 |
| 3.3.3 均匀光纤光栅进行色散补偿方法 |
| 3.3.4 与其它色散补偿方法比较 |
| 第4章 光纤光栅色散补偿系统的模拟仿真 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 对10Gb/s光纤光栅色散补偿系统的性能分析 |
| 4.2.1 系统设计及模拟仿真 |
| 4.2.2 入纤光功率对色散补偿系统的影响 |
| 4.2.3 光纤光栅带宽对色散补偿系统的影响 |
| 4.3 对40Gb/s光纤光栅色散补偿系统的性能分析 |
| 4.3.1 系统设计及模拟仿真 |
| 4.3.2 入纤光功率对色散补偿系统的影响 |
| 4.3.3 光纤光栅带宽对色散补偿系统的影响 |
| 4.4 对40Gb/s×16Ch波分复用系统色散补偿模拟仿真 |
| 4.4.1 系统设计及模拟仿真 |
| 4.4.2 色散斜率及入纤光功率的影响 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 发表论文 |
四、DWDM系统的零色散光纤光栅滤波器设计（论文参考文献）
- [1]全光纤F-P腔可调谐滤波器及在DWDM系统中的应用研究[D]. 张晖霞. 兰州交通大学, 2014(03)
- [2]基于长周期光纤光栅及非线性效应的多波长光纤激光器的研究[D]. 刘学松. 上海交通大学, 2012(06)
- [3]具有色散补偿功能的光纤光栅梳状滤波器[D]. 李明珠. 长春理工大学, 2010(08)
- [4]光残余边带调制码型与光时分复用系统关键技术的研究[D]. 吕博. 北京交通大学, 2009(10)
- [5]波分复用的关键技术及其应用举例[A]. 罗进发. 2008年云南电力技术论坛论文集, 2008
- [6]浅析波分技术的现状及应用[J]. 张彦华. 中国新通信, 2008(13)
- [7]40Gb/s长距离传输及信号处理关键技术研究[D]. 张峰. 北京交通大学, 2008(08)
- [8]波分技术的现状及应用研究[D]. 孙晓明. 吉林大学, 2006(05)
- [9]光纤参量放大器的理论与实验研究[D]. 曹辉. 华中科技大学, 2006(03)
- [10]光纤光栅在高速光通信系统色散补偿中的应用[D]. 周小燕. 武汉理工大学, 2006(08)