基于微结构光纤Sagnac环的全光波长转换开关设计与实现-电子与通信工程专业论文.docx

万方 万方数据 附件五 上海交通大学 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定， 同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子 版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位 论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密口，在一一年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 / 不保密团。 (请在以上方框内打 .，J) 学位论文作者签名:以争 指导教师签名:五传 日期:μI} 年 j 月之3 日 日期:得年/月号3 日 2 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究 工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人 或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体， 均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 上海交通大学 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同 意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许 论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或 部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制 手段保存和汇编本学位论文。 保密□，在 年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不保密□。 （请在以上方框内打“√”） 学位论文作者签名： 指导教师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 基于微结构光纤 Sagnac 环的全光波长转换开关设计与实现 摘 要 全光信息处理技术成为发展高速光通信网络的关键技术。全光开 关是全光信息处理中最为重要的器件，近年来受到了越来越广泛的关 注。全光逻辑开关直接在光域上实现以光控光，无需经过光-电及电- 光转换，是未来全光网络的重要的光无源器件。 本文在广泛查阅文献资料的基础上，对使用不同非线性元件的全 光逻辑器件做了简要介绍，并且提出了一种基于光子晶体光纤（PCF） 的全光波长转换开关。实验系统采用 37MHz 飞秒光源作为泵浦光源， 可调激光器作为信号光源，经过 EDFA 放大后，两束光同时注入由分 光比为 5:5 的耦合器制成的 Sagnac 环中。Sagnac 环中加入了一段长为 10m，非线性系数??为~11(Wkm)-1 的 PCF 光纤。在 Sagnac 环输出端口， 使用光谱仪和示波器同时观测，可以在频谱上观测到四波混频现象， 在时域上观测到与泵浦光同频的闲频光，实现了高速全光波长转换开 关。调整信号光或者泵浦光的波长，可以使闲频光波长在较大范围内 变化，全光波长转换开关调节范围覆盖了整个 C+L 波段。 本文还仿真研究了两根平行放置的靠得很近的微纳光纤侧向模 耦合。保持微纳光纤间距不变，改变直径时，光能量交替传递周期长 度随着微纳光纤直径的增加而增加；保持微纳光纤直径不变，改变间 I 距时，光能量交替传递周期长度随着微纳光纤间距的增加而增加；保 持其他条件不变，改变微纳光纤锥度时，光能量交替周期长度随着微 纳光纤锥度的增大而增大。接下来根据微纳光纤侧向模耦合仿真的结 果，使用微纳光纤制成了 Sagnac 环，并给出在线测量方法。最后提出 了一种可行的使用微纳光纤 Sagnac 环及控制光纤制作全光波长转换 开关的方法。 关键词：波长转换，光开关，四波混频，光子晶体光纤，Sagnac环 II Design and Implementation of All-optical Wavelength Conversion Switch Based on Micro-structure Fiber Sagnac Loop ABSTRACT All-optical information processing technology has played a key role in developing the high-speed optical communication networks. In recent years, all-optical switching has increasingly drawn broader attention, and is the most important appliance in the all-optical information process. The all-optical switching uses the light to control the light directly in the optical domain, i.e., without t