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基于不對稱雙芯光纖耦合器的分數(shù)階全光時間微分器的研究

發(fā)布時間:2024-07-11 01:53
  由于電子器件的處理速率已經(jīng)無法滿足日益增長的需求,全光信號處理技術(shù)應(yīng)運而生。全光信號處理是指在光域中直接對信號進行處理,由于其避開了電子器件的使用,從而繞開了電域的速率瓶頸,成為突破電域信號處理速率限制的熱點技術(shù)之一。全光時間微分器是全光信號處理技術(shù)中關(guān)鍵的組成部分,它在光域即可對信號做微分運算,并且其具有運算速率快、不易受電磁的干擾、體積小等一系列的優(yōu)點。本文主要研究基于不對稱雙芯光纖耦合器的分數(shù)階全光時間微分器,其研究內(nèi)容主要可以概括為以下幾點:(1)在耦合模理論基礎(chǔ)之上,分析了對稱與不對稱雙芯光纖耦合器的耦合特性。討論了耦合器的結(jié)構(gòu)參數(shù)對耦合特性的影響。(2)從頻域的角度對對稱雙芯光纖耦合器的全光微分特性進行了分析。研究了耦合器的結(jié)構(gòu)參數(shù)對微分器性能的影響。分析了輸入脈沖寬度和耦合器的長度誤差對微分器性能的影響。(3)從時域的角度對對稱雙芯光纖耦合器的全光微分特性進行了分析,揭示了全光微分特性是模間色散效應(yīng)的一種特殊情形。(4)提出了基于不對稱雙芯光纖耦合器的分數(shù)階全光時間微分器的實現(xiàn)方案。設(shè)計了三種特定結(jié)構(gòu)的不對稱雙芯光纖耦合器用來實現(xiàn)0.47階、0.78階、和1.1階微分器,...

【文章頁數(shù)】:70 頁

【學位級別】:碩士

【部分圖文】:

圖2-1.—階、二階、三階理想微分器的(a)幅度響應(yīng)和(b)相位響應(yīng)

圖2-1.—階、二階、三階理想微分器的(a)幅度響應(yīng)和(b)相位響應(yīng)

全光時間微分器是整數(shù)階全光時間微分器在概念上的推廣,它能夠完成整數(shù)階微??分器不能完成的功能,一般都是利用系統(tǒng)傳遞函數(shù)來表示⑴。??當以取整數(shù)時,圖2-1分別給出了?1階、2階、3階微分器的幅度譜和相位譜。??當#取分數(shù)時,圖2-2分別給出了?0.5階、1.5階、2.5階微分器的....


圖2-2_理想的0.5階、l.5階、2.5階微分器的(a)幅度響應(yīng)和(b)相位響應(yīng)

圖2-2_理想的0.5階、l.5階、2.5階微分器的(a)幅度響應(yīng)和(b)相位響應(yīng)

2.3.1工作帶寬??對于一個理想的光場微分器來說,其工作帶寬就是指系統(tǒng)傳遞函數(shù)的3dB帶??寬,圖2-3分別給出了?0.5階、1階、1.5階理想微分器的工作帶寬,圖中的黑色虛??線,紅色虛線,藍色實線分別代表0.5階、1階、1.5階微分器系統(tǒng)函數(shù)的幅度譜,??黑色直線為歸一化幅....


圖2-3.理想微分器工作帶寬示意圖

圖2-3.理想微分器工作帶寬示意圖

因此在本論文中,實際微分器的工作帶寬是指實際微分器與理想微分器??幅度譜的偏差小于9%的頻譜范圍(9%是人為規(guī)定的,根據(jù)實際需要而定,可以??進行適當?shù)恼{(diào)整),也就是允許輸入的信號譜寬的上限[52]。如圖2-4,給出了實際微??分器的工作帶寬示意圖,其中黑色實線為理想微分器系統(tǒng)傳....


圖2-4.實際微分器的工作帶寬示意圖[1]

圖2-4.實際微分器的工作帶寬示意圖[1]

190?191?192?193?194?195?196??Frequency?(THz)??圖2-3.理想微分器工作帶寬示意圖。??Fig.?2-3.?The?device?operation?bandwidth?of?ideal?differentiator.??上面的2.2節(jié)....



本文編號:4005069

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