光纖與微環(huán)波導(dǎo)中的光速控制.pdf

1、光速控制是近年來(lái)光子學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)，人們先后在冷原子蒸汽、紅寶石晶體和半導(dǎo)體量子點(diǎn)等介質(zhì)中實(shí)現(xiàn)了光速控制。由于其在光學(xué)延遲線、全光緩存、全光開(kāi)關(guān)等方面的潛在應(yīng)用，在光纖與微環(huán)波導(dǎo)中實(shí)現(xiàn)光速控制更具有實(shí)際意義。本論文詳細(xì)研究了在光纖中利用相干布居數(shù)振蕩、受激布里淵散射和光纖參量放大技術(shù)實(shí)現(xiàn)光速的控制，另外，還探討了在微環(huán)波導(dǎo)中的光速控制方法。
　　相干布居數(shù)振蕩技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)，而且利用摻餌光纖可以實(shí)現(xiàn)對(duì)通信波

2、長(zhǎng)1550nm的光速控制。以半經(jīng)典理論和速率方程理論為基礎(chǔ)，理論研究了信號(hào)光功率、光纖長(zhǎng)度和摻雜濃度對(duì)1550nm信號(hào)光自延遲效應(yīng)的影響以及利用980nm泵浦光對(duì)信號(hào)光群速度的控制。在10m長(zhǎng)的摻餌光纖中，實(shí)驗(yàn)觀察到了最大延遲時(shí)間為7.2ms，對(duì)應(yīng)的最小群速度為1.39×103m/s。通過(guò)加入980nm泵浦光來(lái)調(diào)節(jié)相干布居數(shù)，在泵浦功率為50mW以上時(shí)，觀察到了慢光向快光的轉(zhuǎn)變，成功實(shí)現(xiàn)了利用泵浦光功率來(lái)控制信號(hào)光的群速度的目的，實(shí)驗(yàn)結(jié)

3、果與理論預(yù)言相一致。
　　受激布里淵散射是一種三階非線性效應(yīng)，由于其閾值較低，在光纖中較易實(shí)現(xiàn)，但是其增益帶寬較窄，不利于實(shí)際應(yīng)用。通過(guò)采用泵浦增寬和雙泵浦激光技術(shù)，即可增加其帶寬和減小脈沖畸變。另外，本文提出利用光纖參量放大技術(shù)在小信號(hào)增益情況下實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)光群速度的控制。通過(guò)改變泵浦光功率或泵浦波長(zhǎng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)ps量級(jí)脈沖的光速控制，這種技術(shù)有可能應(yīng)用于傳輸速率為Gbit/s的光纖通信系統(tǒng)中。
　　最后，根據(jù)波導(dǎo)耦合方程，本