基于电光相位调制和非线性效应的时间透镜的研究

作     者：李博 

作者单位：北京交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：谭中伟

授予年度：2011年

学科分类：08[工学] 0803[工学-光学工程] 

主      题：时间透镜 时间成像 电光相位调制 交叉相位调制 四波混频 

摘      要：摘要：时间透镜在时间成像、光通信和光信号处理等领域具有广泛的应用前景,已成为光信息领域研究的热点之一。超短光脉冲的产生,光脉冲的压缩和成像都是时间透镜研究的重要课题。 本文在自然基金“基于时间透镜的光学傅立叶变换在实时测量中的应用资助下,围绕着时间透镜组成的时间成像系统进行了理论和实验工作。利用电光相位调制器进行了光脉冲压缩实验,获得了有效的压缩了光脉冲的实验结果。在此基础上分别对基于电光相位调制、交叉相位调制和四波混频的时间透镜组成的时间成像系统进行了仿真和研究。 本文完成的主要工作如下： 1)利用电光相位调制实现了时间透镜,并对由其组成的时间成像系统进行了光脉冲压缩实验。获得了有效的压缩了光脉冲的实验结果;并对其优缺点和改进方法进行分析。 2)对基于交叉相位调制的时间透镜进行了仿真和研究。分析了由其组成的时间成像系统的搭建、性质和实现难点。在此基础上,进一步提出了使用带有一定色散斜率的高非线性光纤来实现时间透镜,使系统的影响因素FWM、走离效应、色散与SPM的共同作用同时保持在一个对系统性能影响极小的状态。 3)对基于四波混频的时间透镜进行了仿真和研究。分析了由其组成的时间成像系统的搭建、性质和实现难点,进而提出了通过引入一定量的色散减弱自相位调制和其他的四波混频作用的影响,使四波混频转换效率大大增加,同时,在一定程度上减小了对高非线性光纤低色散值的要求,使系统更容易实现。 研究结果表明,利用时间透镜可以有效地对光信号进行放大、压缩或者成像,在时间成像、光通信和光信号处理等领域具有广泛的应用价值。