半導(dǎo)體光放大器中的慢光研究.pdf

1、未來(lái)高速光網(wǎng)絡(luò)要求避免電子瓶頸，實(shí)現(xiàn)全光信號(hào)處理，而全光緩存器是全光分組交換網(wǎng)的關(guān)鍵器件，近年來(lái)受到越來(lái)越廣泛的關(guān)注。慢光效應(yīng)有望用于實(shí)現(xiàn)全光緩存和全光存儲(chǔ)，基于慢光效應(yīng)的全光延時(shí)線在光交換、光計(jì)算、微波光子學(xué)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。本文在國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（NO.2006AA03Z414）、國(guó)家自然科學(xué)基金（NO.60407001）和教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才計(jì)劃（NO.NCET-04-0715）的資助下，對(duì)基于半導(dǎo)體光放大器（SOA）

2、中四波混頻效應(yīng)產(chǎn)生慢光進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究，取得了一定的研究成果。其主要研究工作如下： （1）在廣泛查閱大量國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，闡述了全光緩存技術(shù)和全光分組交換網(wǎng)的研究背景、全光緩存器在全光分組交換網(wǎng)中的應(yīng)用，給出了慢光和快光概念，并綜述了國(guó)內(nèi)外慢光研究的概況，提出了基于半導(dǎo)體中的慢光效應(yīng)研制可變延時(shí)全光緩存器的設(shè)想。 （2）從載流子濃度的速率方程和光功率傳輸方程出發(fā)，對(duì)SOA的穩(wěn)態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了數(shù)值模擬，研究了S

3、OA的超快非線性動(dòng)態(tài)特性。 （3）建立了SOA近簡(jiǎn)并四波混頻的理論模型，利用該模型研究了SOA中四波混頻的載流子脈動(dòng)效應(yīng)產(chǎn)生慢光的機(jī)理，推導(dǎo)了混頻增益、混頻折射率和光速減慢因子。 （4）對(duì)基于SOA中四波混頻產(chǎn)生慢光進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)際觀測(cè)到了探測(cè)光的延時(shí)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素進(jìn)行了分析和討論。從理論上分析了限制探測(cè)光群速度減慢的因素和共軛光的存在對(duì)探測(cè)光群速度觀測(cè)的影響。最后對(duì)SOA中的THz帶寬慢光進(jìn)行了