一、Intracavity Sum Frequency Generation Employing a Fiber Ring Resonator（论文文献综述）
姚吉[1]（2021）在《高功率全固态和频589 nm黄光激光器的研制及应用》文中指出LD泵浦的固体激光器（全固态激光器）,相比于传统的半导体激光器和灯泵激光器,具有光束质量好、高转化效率、体积小、寿命长、结构紧凑易维护等优点。因此,全固态激光器在各个领域内逐渐取代气体激光器、染料激光器以及闪光灯泵浦固体激光器成为当前最重要的激光技术发展方向之一。随着非线性晶体材料以及频率变换技术的发展,激光器的波长范围越来越广。通过激光非线性频率变换,可以实现黄光、绿光、蓝光、紫光等可见光波长输出。其中,589 nm激光凭借其特殊光学特性在钠信标自适应光学、生物医疗、激光显示、紫外激光器等领域有着广泛应用,然而,在许多应用领域中对589 nm激光器的功率和稳定性都有很高要求,因此,研究高功率全固态589 nm黄光激光器具有重要意义。本文主要研究了高功率窄线宽宏微锁模589 nm激光器和高功率调Q 589 nm纳秒脉冲激光器以及它们分别在钠导星自适应光学系统和倍频获得高功率紫外激光器领域的应用。针对上述两种激光器研制及应用中的诸多难点,深入研究了高功率窄线宽宏微锁模种子源的激光技术、主振荡放大器技术（MOPA）、腔外和腔内高效率和频技术、腔外高效率倍频技术、紫外激光整形技术,主要成果如下:（1）高功率窄线宽宏微锁模种子源方面的研究。宏微锁模589 nm黄光激光器的主要应用是用作为天文自适应光学系统钠信标的激光光源,因此589 nm激光器的微脉冲周期要略低于钠原子的上能级寿命16 ns,所以在高功率种子源的研发中根据锁模理论首先确定种子源的谐振腔腔长为1.5 m,通过在谐振腔中插入声光调制器进行锁模、插入双标准具压窄线宽及调谐波长、插入非线性晶体抑制驰豫振荡等技术在500Hz的重复频率下获得了功率为7.9 W、线宽为0.4GHz、光束质量M2=1.19的1319 nm锁模种子光源和功率为10.5 W、线宽为0.2GHz、光束质量M2=1.16的1064 nm锁模种子光源,为主振放大器提供优质的种子激光。（2）高功率窄线宽宏微锁模放大源方面的研究。介绍了宏微锁模脉冲激光器功率放大的理论,计算模拟了放大效率与种子源功率的关系,分析了空间滤波器的工作原理与作用。通过空间匹配技术,电流延时触发泵浦技术、空间滤波技术、行波放大技术获得了23.1 W和18 W宏微锁模的1064 nm与1319 nm激光,光束质量分别为1.29和1.31。（3）宏微锁模589 nm激光腔外和频技术的研究。理论分析了脉冲激光器的非线性和频过程,从三波耦合方程推导出589 nm激光输出功率的公式表达,通过计算模拟了589 nm激光输出功率和基频光束腰大小和LBO长度之间的关系,并从理论分析计算出锁模时589 nm激光的和频效率是非锁模时的N倍,N值与基频光的线宽和腔长有关。通过种子基频光的整形系统对基频光进行空间匹配、使用延时系统对基频光进行时间匹配、通过温控炉对LBO晶体进行温度控制、通过对1064 nm谐振腔中标准具温度的控制调谐589 nm激光的输出波长,通过以上技术进行二级LBO晶体非线性和频在基频光分别为18.W和23 W在500 Hz重频时获得了线宽0.3 GHz,M2为1.27,功率30.2 W,和频效率为73.6%的宏微锁模589 nm激光。（4）宏微锁模589 nm钠信标激光器的工程化研究。在上述的基础上对宏微锁模589 nm黄光激光器进行了工程化研究,研制了功率是23 W,M2=1.2,线宽0.3 GHz的工程化样机,并进行外场试验,观测到了钠信标,证明了宏微锁模体制的可行性。（5）全固态调Q 589 nm激光器的研究。通过四能级系统速率方程的推导及调Q的原理和技术,计算出了调Q过程的输出激光的脉冲宽度、脉冲能量、输出功率的表达式,通过谐振腔设计和延时系统的调节获得了1.2 W,光束质量良好的589 nm调Q激光。全固态589 nm激光通过BBO晶体腔外倍频产生纳秒脉宽的295 nm激光。由于BBO晶体的走离效应,输出的295 nm激光光斑变形严重。通过柱透镜进行整形,最后获得了重复频率为20 k Hz时,功率为167.8 m W、脉宽为24 ns光束质量良好的调Q 295 nm激光。
唐宇[2]（2021）在《光电振荡器和光载无线技术的应用研究》文中提出近年来,微波光子学在光通信、光纤传感等领域发挥了重要作用。微波光子技术融合了微波技术和光子技术的优点,为实现高质量的光通信和快响应、高分辨率的传感提供了新的可能。与传统的电子技术相比,微波光子技术具有抗电磁干扰,带宽大,功能灵活等众多优势。本文针对微波光子技术近年来的研究热点和需求,结合光电振荡器（OEO）和光载无线（RoF）技术等相关内容,对信号生成和处理,光纤传感等问题进行了理论和实验研究。取得的主要研究成果如下:1.提出了一种基于偏振敏感相位调制器（PM）的倍频OEO,可对光时分复用（OTDM）信号进行多重时钟恢复、解复用等处理。利用该倍频OEO对20 Gb/sOTDM信号实验进行了支路时钟信号、群路时钟信号和二倍频时钟等多重时钟信号提取,及二重解复用。同时,实验实现了不归零码信号的时钟恢复,码型变换和串并转换。该方案可以避免偏压漂移的问题,具有灵活、价格低廉的特点。2.提出了一种基于OEO的快响应、高分辨的色散测量方案。该OEO的振荡频率主要由马赫曾德尔干涉仪（MZI）两臂长度差及待测器件的色散值共同决定。当环路中待测器件的色散值发生变化时,OEO的振荡频率就会发生变化,因此待测色散值就可以由OEO的振荡频率得到。实验测量了长度为20 km～100 km的光纤的色散值,与商用色散测量系统测得的色散值相差不超过3.2%。该方案结构简单,测量速度快,分辨率高,在光通信系统中有广泛的应用前景。3.设计了一种用于快响应、高分辨距离传感的OEO结构。将一对准直透镜植入MZI的一个臂,这对准直透镜之间的距离信息决定MZI干涉谱的信息,并且最终反映到OEO的振荡频率上。准直透镜的植入有效地增加了距离传感的范围,实现了0～12 mm范围内的距离传感,距离传感灵敏度为0.285 MHz/μm,分辨率为0.07μm。该方案灵敏度高,测量速度快,线性度好,可应用于未来的高质量距离传感系统。4.提出了一种基于级联光纤布拉格光栅-法布里-珀罗（FBG-FP）腔的双频OEO,可用来进行曲率和温度的传感。刻于双芯光纤上的FBG-FP腔同时对曲率和温度敏感,刻于普通单模光纤上的FBG-FP腔仅对温度敏感。通过监测OEO的振荡频率,可以得到曲率和温度信息。实验结果表明,该传感系统的曲率和温度灵敏度分别为-1.19 GHz/m-1和1.14 GHz/oC。该方案具有探测速度快,灵敏度高和分辨率高的优点。5.设计了一种利用光子辅助的载波相移双边带（CPS-DSB）调制产生频移键控（FSK）信号的方案。该方案的核心器件是级联的马赫曾德尔调制器（MZM）和PM,两调制器具有偏振敏感特性且主轴相互垂直。在MZM中实现了一种边带与光载波垂直的特殊双边带调制,通过在PM上加载幅度不同的电信号给光载波引入不同的相位,从而实现CPS-DSB调制信号,并在起偏器上干涉后形成基频或倍频信号。实验中分别成功生成了载波频率为4/8 GHz,速率为0.5 Gb/s的FSK信号和载波频率为8/16 GHz,速率为1 Gb/s的FSK信号。该方案降低了对各种光电器件带宽的要求,支持高速和宽带操作。6.设计了一种大容量、长距离的毫米波固定-无线接入方案。该方案使用了强度调制和直接检测的方式,并采用了正交频分复用（OFDM）信号。利用比特加载算法,可以将不同阶数的正交幅度调制信号调制到由信道的不平坦引起的信噪比不同的子载波上,以最大化系统吞吐量。实验结果表明,在满足前向纠错阈值的条件下,信号在光纤中传输25 km后速率仍高达到9 Gb/s。该接入网可以用于未来千兆级“无处不在”的网络连接。
廖曙旭[3]（2021）在《光注入半导体激光器技术在微波光子学中的应用研究》文中认为微波光子学架起了光学和微波工程学的桥梁,克服了电子学处理微波信号时的固有限制,是一个具有多重功能的、灵活的光子学平台,有着非常广阔的应用前景。半导体激光器作为一种可靠、高效、易集成、可直接调制的相干光源,在不同的光注入条件下表现出注入锁定、单周期振荡、四波混频等多种非线性行为,这些具有不同性能和特点的非线性行为能够应用于微波光子学中的多个分支,并且拥有无需使用外部微波源实现微波信号的全光产生和全光处理、处理方式灵活、易集成、系统简单等优点。因此,研究光注入半导体激光器技术在微波光子学中的应用具有非常重要的现实意义。本文重点研究基于光注入半导体激光器的边带锁定和单周期振荡行为实现微波信号的产生和处理、光频梳的产生和优化。具体来讲,本文利用边带锁定效应实现了微波光子滤波器,利用单周期振荡行为实现了微波信号的产生以及光频梳的产生,并利用光电反馈技术、次谐波调制技术结合四波混频效应分别实现了光生微波信号性能和光频梳性能的优化。本文的主要工作如下:1.介绍了微波光子学和光注入半导体激光器技术的研究进展,重点介绍了常见的光生微波方案的原理和系统结构、光注入半导体激光器典型的非线性态在微波光子学中的应用方向,总结了近年来相关应用的研究进展;2.基于边带锁定效应构建微波光子滤波器,并进行了仿真研究;实验实现了通带中心频率可调谐、带宽约为40MHz、带外抑制比为25d B的微波光子滤波器;3.基于单周期振荡行为实现光生微波,仿真研究了光电反馈技术对产生的微波信号性能的改善效果以及该方案的可调谐性;实验得到的频率为8.0236GHz的微波信号,相位噪声低至-117.13d Bc/Hz@10k Hz;4.基于单周期振荡行为产生光频梳,仿真研究了利用次谐波调制技术结合四波混频效应对产生的光频梳性能的改善效果;实验得到了稳定不抖动的梳齿间距为4GHz、18d B范围内具有14根梳齿和梳齿间距为5GHz、在19d B范围内具有13根梳齿的光频梳。
裴春祥[4]（2020）在《基于拍频检测的谐振式光纤陀螺数字处理平台设计与实现》文中进行了进一步梳理谐振式光纤陀螺（R-FOG）在Sagnac效应的基础上利用光波叠加原理,通过光纤谐振腔产生谐振现象,仅依靠十几米光纤便可实现角速度测量,在小型化、低成本方面具有诸多优势。传统的R-FOG设计方案采用的激光器体积较大、成本较高,本论文针对这一问题,设计了一种以DFB激光驱动系统和拍频信号检测系统为核心的谐振式光纤陀螺数字处理平台,能够有效减小激光器体积和成本,省略调制解调及数字频率锁定相关环节,且测量范围不再受解调线性区限制。本论文主要完成以下工作:首先,详细介绍Sagnac效应的基本光学原理以及基于拍频的R-FOG相关技术原理,给出透射式光纤谐振腔的作用原理和数学模型,并在此基础上进一步描述了R-FOG中拍频产生的数学模型,引入激光自注入锁定技术实现频率锁定,最后确定了基于拍频检测的陀螺整体光路系统。其次,针对陀螺输出拍频信号及其检测的相关要求,设计了基于拍频信号产生与检测技术的数字处理平台设计方案。方案主要包含基于恒温、恒流控制的DFB半导体激光器驱动系统和基于TDC测量技术的拍频信号检测系统。对恒温、恒流闭环控制回路相关电路设计进行详细介绍,简述TDC时间测量技术原理和一般检测方法。本论文所设计的数字处理平台较之传统R-FOG数字平台结构更加简洁,体积更加微小,成本更加低廉,且减小了解调性区间对测量的影响,扩大了测量范围。然后,完成了数字处理平台具体硬件电路实现。其中包含:以STM32为核心控制单元,设计了基于LTC1923、AD、DA和高精度运放等元件闭环控制的激光器恒温、恒流控制系统,该系统使激光器工作于稳定状态,输出窄线宽和具有较高纯净度的激光信号,且可自由调谐驱动电流大小,从而移动激光中心频率;以FPGA为核心运算单元,设计了基于TDC-GP22的拍频信号检测系统,该系统可实现陀螺输出拍频信号高精度时间长度测量,从而得出拍频频率。最后,搭建数字平台的测试环境,对平台各模块及整体进行测试工作。完成激光器驱动系统恒温稳定性测试工作,试验结果表明,温度稳定性良好;完成恒流稳定性和调谐操作线性度测试工作,试验结果表明电流稳定性,调谐线性度良好,为注入锁定提供了稳定的激光信号;完成双激光器叠加拍频测试工作,实验结果表明激光器驱动系统工作稳定,可产生明显稳定的拍频,初步验证了方案的合理性;完成拍频检测系统时间长度测量工作,时间测量结果表明,所设计的拍频检测系统测量工作正常,能够实现时间间隔信息测量,验证了拍频检测系统的合理性。
吴爽[5]（2020）在《基于MgO:PPLN晶体的3.8μm中红外光参量放大器研究》文中提出3～5μm激光在大气红外透射窗口中衰减最小,是覆盖较多原子和分子吸收峰的重要谱带。该波段被广泛应用于光电对抗,太赫兹场产生,大气监测,自由空间光通信,激光医疗等国防、科研及民用领域。尤其3.8μm激光在雾天有更好的穿透能力,并且能够对红外热像仪定向干扰,在光通信,红外对抗中起到不可替代的作用。针对传统3.8μm中红外OPO高增益下线宽展宽,光束质量恶化的问题,本论文引入光参量放大技术,开展了基于MgO:PPLN晶体的3.8μm中红外光参量放大器的研究,并选用1065nm光纤泵浦MgO:PPLN-OPO的3.8μm闲频光作为OPA的放大信号源,以实现3.8μm中红外激光的定标放大输出,具体工作如下:理论方面:模拟MgO:PPLN晶体的波长调谐曲线,分析OPO阈值、转换效率的影响因素,建立超阈值倍数模型,确定OPO最佳泵浦功率,结合OPO腔型设计,优化了OPA放大信号源参数。根据归一化三波耦合方程,确定OPA的最佳晶体长度范围,利用分步积分法,计算各光波在晶体内的转换过程,研究时域失配对OPA输出特性的影响,分析了引起3.8μm-OPA线宽展宽、光束质量恶化的原因,优化OPA输出特性。实验方面:进行1065nm高保偏光纤激光器脉冲泵浦光参量放大器的实验研究。测量了OPO/OPA泵浦源的输出特性,分别开展3.8μm-OPO和OPA定标放大的实验。利用光纤泵浦MgO:PPLN-OPO输出的3.8μm中红外激光,对比不同光斑、重频、脉宽下3.8μm-OPO的输出特性。在重频140KHz、脉宽150ns时,获得放大信号源的最大功率为1.76W。接下来开展了基于1065nm光纤泵浦的MgO:PPLN-OPA实验研究,分析不同初始功率比对3.8μm输出功率的影响,当30W的1065nm泵浦OPA,1.2W的放大信号源定标放大至3W,1.76W的放大信号源定标放大至3.7W。并进行了二级OPA的实验,最终获得3.8μm参量光的输出功率为4.69W,线宽为3.78nm,光束质量M2=1.82。OPA实现了高功率、窄线宽、高光束质量的3.8μm中红外激光输出。
杨新锋[6]（2019）在《基于D形DBR光纤激光器的传感技术研究》文中研究表明光纤是一种体积小、质量轻、抗电磁干扰、抗辐射性能好的光波导,工作频带宽,在通信领域得到广泛的应用。与此同时,人们也将光纤应用到传感技术中,光纤传感具有结构紧凑、可复用、耐腐蚀性强等优势,因此光纤传感技术被人们广泛的研究,近年来光纤传感被应用于各种学科领域,如基础科学,工程,航空航天,医学等。光纤传感之所以能够不断发展,主要归功于人们对基础原理、材料性质和光纤结构的不断探索。光纤传感技术通常利用光信号的强度、偏振、波长及相位作为传感参量,然而光谱分析仪的光谱分辨率限制了光纤传感器件的探测极限,使得分辨率难于进一步的提高。随着人们对光学基础原理的探索,人们发现借助于拍频手段将光信号的频率降到GHz量级,然后利用光电探测器将光信号转化为微波信号。将光纤传感中的探测信号由光谱信号转变为频谱信号,这样可以大大提高传感的分辨率,从而实现高精度的光纤传感。掺铒光纤的出现为光纤激光器的实现提供了可能性,一种简单紧凑的光纤激光器结构—分布式布拉格反射（DBR）成功被研制出来,该结构能够持续稳定的输出单纵模激光,且具有较高的信噪比,深受光纤通信和光纤传感领域的青睐。本文提出了一种基于D形DBR光纤激光器的光纤传感器,该传感器可以同时实现轴向拉力和折射率的测量。该DBR结构是在一段长度为45 mm的铒镱共掺光纤上刻写长度分别为16 mm和24 mm的两段光纤布拉格光栅,然后利用轮式侧抛系统对DBR的结构进行加工,这样可以为DBR光纤激光器引入一定的双折射,同时可以提高器件的传感性能。该装置的工作原理是DBR受到的轴向拉力和外界折射率的变化都会引起DBR结构双折射的改变,从而引起DBR光纤激光器输出的两个正交偏振模式光拍频信号频率的改变,因此,可将激光输出的两偏振模式光的拍频信号用于测量DBR受到的轴向拉力和外界环境的折射率。这种器件制造工艺简单、成本低,轴向拉力和折射率分辨率高,其轴向应力分辨率可达到5.6014×10-8N,折射率分辨率可达到1.9259×10-5 RIU。
李锟影[7]（2019）在《基于宽带混沌熵源的多通道物理随机数产生》文中提出随机数在高速通信系统和计算机技术中扮演者不可或缺的角色。5G时代的浪潮推动着信息通讯、物联网、人工智能等产业的快速发展,使得各类信息量急剧增多,在要求系统大容量、高速的传输信息同时,相应的信息安全隐患也会随之到来。为了适应更快的通信网络形势,保障信息的安全,产生保密、可靠的随机数具有十分重要的意义。物理随机数具备足够高的熵、随机性好、难以破解等特征。但是,传统物理随机数发生器受到熵源带宽（单光子随机性、电子热噪声等）的限制,产生的随机数速率处于Mbps量级,不满足高速通信的绝对安全要求。近年来,混沌激光由于其高带宽、初值敏感等特性,正成为提取高速物理随机数的理想熵源。然而,现有的基于混沌激光的单路物理随机数发生器,受到电子模数转换器（ADC）抖动瓶颈的影响,其实时产生速率难以进一步得到提升。因此,我们提出了利用多模法布里-珀罗（FP）激光器结合滤波器件产生多路物理随机数的实验方案,通过并行处理方式可以降低对每一路通道的器件要求,可有效提高物理随机数的产生速率。此外,我们还提出一种基于非线性微环谐振腔的光子集成多位ADC的方案,为实现物理随机数的实时全光量化提供理论支持。具体而言,本文开展了以下工作:1.简述了随机数在超高速通信领域中的重要意义,总结了基于混沌激光的单路和多路物理随机数产生方案,此外,着重介绍了全光量化器的研究发展现状。2.提出了利用多模混沌激光实现多通道物理随机数的实验方案。搭建了光反馈多模FP激光器结合3个滤波器并行输出物理随机数的实验系统,实验对比和分析了滤波前后多模及单模混沌的频谱特性,所获的单模平坦混沌信号在40 GSa/s的采样率下,经过8-bit ADC量化,提取3位最低有效位（LSBs）的量化结果,可产生码率为3><120 Gbps（40 GSa/a×3 LSBs）的物理随机数。3.建立了光反馈多模激光器的数学模型,理论研究了多模和单模混沌信号的频谱特性,结果表明,单模混沌频谱得到平坦化的本质原因在于多模激光器模式竞争;此外,利用香农熵增长率分析了多位量化技术中,LSBs的选取对随机性的影响。4.提出并理论证了了基于非线性微环谐振腔的多位全光量化结构,探究了关键参数对量化的阈值的影响。通过将具有不同阈值数、高消光比的传输特性的量化器进行并联输出,实现1-bit、2-bit和3-bit的全光量化编码。5.对本文工作进行了总结并展望了未来可能的研究方向。
姚佳彤[8]（2019）在《双光梳锁相技术及其应用研究》文中进行了进一步梳理光学锁相环（OPLL）利用电反馈实现对光信号频率和相位的控制,该技术不仅可以抑制激光器的相位噪声,增强激光的相干性,而且可以实现光信号的同步解调和接收,因此在光纤及激光相干通信、光信号处理、相干光测量等领域得到广泛的应用。本论文结合具体实用背景,对双光梳锁相及其应用进行了研究,研究工作主要包括理论和应用两部分。在理论方面,首先介绍了课题的研究背景和意义,主要就光学锁相环技术在光纤和激光相干通信两个方面的应用进行了深入讨论。然后介绍了光频率梳的应用背景以及主要产生方法,着重介绍了:基于级联光调制的光频梳生成、基于锁模激光器光频梳生成、基于循环频移的光频梳生成以及基于微谐振腔的光频梳生成,并比较了各自的优缺点。最后对光学锁相环进行了理论建模,分析了影响光学锁相环主要性能指标的各项参数及其关键器件,设计并实现了500M外差锁相环。在应用方面,首先介绍了下变频的背景、意义及其研究现状,针对面临的关键问题,提出了基于锁相双光梳的多通道并行下变频方法,分析了其关键技术。在实验上,首先生成了两个级联光调制的光频梳,在此基础上,利用设计的外差光锁相环,实现了两个光频梳之间的相位锁定。基于该锁相双光梳,实现了DC-11.3GHz的宽带射频信号的5个通道并行下变频,下变频后所得中频信号在1kHz处相位噪声优于-75 dBc Hz,无杂散动态范围为94.15dB Hz2/3,通道内对镜像抑制优于24dB。实验验证了基于锁相双光梳多通道下变频方法的可行性。
胡志朋[9]（2017）在《基于刻蚀槽的耦合腔半导体激光器研究》文中研究指明自从上世纪六十年代半导体激光器和光纤问世以来,光纤通信技术得到了迅猛发展。特别是近年来,随着宽带通信和数据中心的的迅猛发展以及人们对带宽需求的不断提高,廉价的单纵模可调谐激光器作为光纤通信系统的核心器件,是未来光通信行业发展的大趋势。目前实现单纵模激光器主要存在几种方案,市场的主流是单纵模的DFB激光器,其边模抑制比高,可以做到很高的直调速率,但是其调谐范围有限,对于大范围的波长调谐,往往需要采用DFB阵列;主流的可调谐激光器有好几种类型,如市场上流行的SGDBR激光器、DS-DBR激光器,MGY激光器等,这类激光器基本都是基于光栅选模,能够实现大范围的波长调谐,但是制作工艺复杂,制作成本很高。学术上研究比较热的还有基于微环的激光器,这类激光器有比较平坦的透射谱,但是微环制作对工艺要求很高,同时温漂也比较严重。近年来,一些基于新型选模机制的单纵模激光器开始出现,例如基于半波耦合V型腔可调谐激光器、耦合刻蚀槽激光器、暗态激光器以及宇称-时间对称激光器等。基于半波耦合的V型腔可调谐激光器早在2008年就被提出,并衍生了一些商用化器件和集成芯片,基于传输矩阵的阈值分析也已经非常成熟。但是频率上的传输矩阵或者速率方程求解很难反映激光器本身工作的物理机制。本文首先针对物理意义上非常重要的半波耦合器和四分之一波耦合器,建立起了一套以时域耦合模为基础的理论模型。传输矩阵模型的计算可以发现,四分之一波耦合激光器体现出双纵模的特性,而半波耦合器能够单纵模激射。本文根据时域耦合模理论,给出了激光器模式特性完整的解析解,从机理上推导出基于半波耦合与四分之一波耦合的有源及无源器件的模式特性,基于此我们还首次给出了特定半波耦合激光器的最优解析解。除此之外,本文还给出了任意耦合相位激光器的模式特性的解析解,得到的边模关系和已有的半波耦合器理论计算结果相吻合。最后本文还分析了半波耦合激光器与当下研究领域非常火热的“暗态”激光器和宇称-时间对称激光器的关系,指出它们在光场分布上是等效的。根据已经建立的四分之一波及半波耦合理论,本文进一步提出了一种全新的基于有损半波耦合刻蚀槽的单纵模激光器。本文详细分析了耦合刻蚀槽相位和损耗对基本两段式耦合槽激光器模式特性的影响,并根据模式竞争理论,对耦合刻蚀槽单纵模激射的刻蚀槽容差进行了详细分析,证明了单纵模耦合刻蚀槽激光器具有相当大的相位容差,并得到了半波耦合刻蚀槽激光器无限级联不改变激光器模式特性的结论。基于这些理论分析,本文提出了三段式有损半波耦合刻蚀槽的单纵模激光器,通过在半波耦合刻蚀槽中引入损耗来实现模式选择,并通过在滤波器中引入增益或者在滤波器端面镀高反膜来提高激光器的模式选择性,有损半波耦合刻蚀槽激光器实现了比传统四分之一波耦合刻蚀槽激光器高的多的模式选择性。通过对三段有源腔的静态调谐特性测试,我们给出了三段式刻蚀槽激光器的调谐规律,并指出了其实现大范围密集波分复用的方法,最终通过电调谐以及电注入引起的增益谱漂移,该激光器实现了 12个信道的数字式调谐、边模抑制比达45dB以上、具有84 nm的调谐范围。除此之外,我们通过引入新的测试方法对激光器的增益谱漂移进行标定,批量测试结果也显示了耦合刻蚀槽激光器具有刻蚀槽宽容差很大的特点。通过对激光器的动态特性进行测试,发现激光器的线宽分布在3 MHz～13 MHz之间,小信号频响和相对强度噪声谱谐振频率大于8 GHz,直调特性能够达到5 GHz,经25 km传输后依然能够张开清晰的眼图。同时还发现激光器在不同偏置条件下具有正负啁啾可调的情况,并给出了理论解释。除了单纵模激光器,本文还根据之前四分之一波耦合器的理论,提出了一种基于四分之一波耦合刻蚀槽的四段式双波长激光器方案,本设计给出了该类激光器的设计原理和实验结果,最终该激光器实现了频率间隔为0.35 nm的双纵模激射,边模抑制比为28 dB,通过改变中间两个FP腔的增益分布,双纵模间隔从0.3 nm调到了 0.42 nm,对应的频率间隔为37.5 GHz到52.5 GHz,恰好位于毫米波波段,在微波光子学领域具有重要应用。
姚向红[10]（2015）在《532nm锁模光纤激光器实验研究》文中研究说明532nm及其附近波长的绿光激光在测量、显示、通信、医疗等方面有比较重要和广泛的应用,532nm激光的产生通常是采用倍频1064nm激光的方法获得。光纤激光技术能获得束腰半径小、光束质量高、输出功率高的高品质激光,用1064nm光纤激光倍频获得532nm激光具有效率高、体积小、调节简易等优点,目前受到了越来越多的关注。本文基于1064nnm被动锁模光纤激光器,利用周期极化铌酸锂（PPLN）晶体倍频,开展了锁模调试、倍频输出、波长调谐等试验研究,获得了532nm中心波长的宽谱脉冲激光输出。实验研究开展的工作和取得的成果有：1.实验研究了掺镱被动锁模光纤激光器,对8字腔和半8字腔（σ型腔）两种腔型结构开展了锁模调试实验,讨论分析了脉冲展宽、脉冲分裂等现象的原因,以及获得窄脉宽、低重频、高峰值功率锁模激光的实验方法；2.对不同光谱带宽、中心波长1064nm的锁模光纤激光开展了倍频实验研究。采用以单模光纤输出基频光直接照射PPLN晶体的方式,进行了倍频光谱特性、效率的实验研究,得到了发散型1064nm锁模激光的倍频输出初步结果；对带宽9.8nnm、中心波长1070.3nm的宽谱锁模激光倍频得到带宽4.8nm、中心波长533nm的脉冲激光输出,脉冲重频1.3MHz；3.实验研究了基于入射角变化的准相位匹配波长调谐,以宽光谱（-60nm）锁模激光作倍频泵浦源,调节PPLN晶体角度,获得了中心波长连续变化的脉冲型倍频激光；入射角度调节范围0°～30°,对应的倍频光波长调谐范围531.6nm～536.0nm,波长变化趋势与理论吻合较好,调谐曲线与计算模拟结果有较好可比性；4.针对基频光功率与光强的提升、锁模脉冲优化,开展了大模场面积（LMA）双包层掺镱纤（DC-YDF）的8字腔锁模实验研究,锁模激光输出功率得到了提升,获得了斜率效率约为10%的稳定锁模激光；研究了8字腔锁模出方波脉冲的情况,观察到随泵浦的增加脉冲由高斯型向方波转变的演化过程,这对于实现532nm方波脉冲激光有一定参考意义。
二、Intracavity Sum Frequency Generation Employing a Fiber Ring Resonator（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Intracavity Sum Frequency Generation Employing a Fiber Ring Resonator（论文提纲范文）
（1）高功率全固态和频589 nm黄光激光器的研制及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 全固态和频589 nm黄光激光器的研究进展 |
| 1.1.1 589 nm黄光激光器的分类 |
| 1.1.2 全固态和频589 nm黄光激光器国内外研究进展 |
| 1.2 全固态和频589 nm黄光激光器的应用 |
| 1.2.1 全固态589 nm黄光激光器在钠信标系统的应用 |
| 1.2.2 全固态589 nm黄光激光器在紫外激光器研发中的应用 |
| 1.3 本论文的主要工作及创新点 |
| 1.3.1 论文主要工作 |
| 1.3.2 论文创新点 |
| 第二章 高功率窄线宽宏微锁模种子源技术研究 |
| 2.1 主动锁模原理介绍 |
| 2.1.1 锁模原理介绍 |
| 2.1.2 锁模方法的分类 |
| 2.2 Nd:YAG晶体的特性参数和热效应 |
| 2.2.1 Nd:YAG晶体的理化与光谱特性 |
| 2.2.2 侧面泵浦时激光晶体热效应 |
| 2.2.3 Nd:YAG晶体热透镜焦距的测量 |
| 2.2.4 热致双折射效应的补偿 |
| 2.3 标准具压窄线宽和调谐波长技术 |
| 2.4 宏微锁模种子源实验研究 |
| 2.4.1 全固态宏微锁模1064 nm种子源的研究 |
| 2.4.2 全固态宏微锁模1319 nm种子源的研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 高功率窄线宽宏微锁模激光放大的技术研究 |
| 3.1 固体激光放大器理论介绍 |
| 3.1.1 脉冲激光放大器能量提取效率的推导 |
| 3.1.2 空间滤波器的原理和作用 |
| 3.2 种子源激光的放大实验研究 |
| 3.2.1 宏微锁模1064 nm激光的放大实验 |
| 3.2.2 宏微锁模1319 nm激光的放大实验 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 高功率窄线宽宏微锁模激光和频的技术研究 |
| 4.1. 腔外和频晶体的选择 |
| 4.2 宏微锁模589 nm激光和频理论及模拟 |
| 4.3 全固态宏微锁模589 nm激光腔外和频实验研究 |
| 4.4 宏微锁模589 nm激光在钠信标系统的应用 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 全固态调Q 589 nm激光器的实验研究及应用 |
| 5.1 速率方程的推导和计算 |
| 5.2 激光器的调Q原理 |
| 5.3 全固态调Q 589 nm和频激光的实验研究 |
| 5.3.1 调Q腔内和频系统结构 |
| 5.3.2 调Q腔内和频效率的提高 |
| 5.4 全固态调Q 295 nm激光的实验研究 |
| 5.4.1 倍频晶体的选择 |
| 5.4.2 调Q 295 nm倍频实验研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 结论 |
| (1)高功率窄线宽宏微锁模种子源的研究 |
| (2)高功率窄线宽宏微锁模放大源的研究 |
| (3)宏微锁模589 nm激光腔外和频技术 |
| (4)宏微锁模589 nm钠信标激光器的研究 |
| (5)全固态调Q 589 nm激光器的研究 |
| 6.2 论文的创新点 |
| 6.3 论文展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（2）光电振荡器和光载无线技术的应用研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 OEO及其研究进展 |
| 1.2.1 OEO在信号生成和处理中方面的研究进展 |
| 1.2.2 OEO在传感中的研究进展 |
| 1.3 RoF技术及其研究进展 |
| 1.3.1 光子辅助的微波信号生成技术 |
| 1.3.2 RoF技术与光接入网的融合 |
| 1.4 论文的主要工作和章节安排 |
| 2 OEO建模与性能分析 |
| 2.1 OEO起振理论 |
| 2.2 OEO建模与分析 |
| 2.2.1 几种常见的OEO理论模型 |
| 2.2.2 基于非线性时变模型的OEO建模 |
| 2.2.3 仿真结果及性能分析 |
| 2.3 小结 |
| 3 OEO在时钟恢复、解复用和色散监测中的应用 |
| 3.1 OEO在时钟恢复、解复用中的应用 |
| 3.1.1 引言 |
| 3.1.2 OEO的注入锁定特性 |
| 3.1.3 实验系统的结构和原理 |
| 3.1.4 对脉冲信号时钟恢复和解复用的实验结果和分析 |
| 3.1.5 对不归零码信号的时钟恢复和码型变换的实验结果和分析 |
| 3.1.6 小结 |
| 3.2 OEO在光纤色散监测中的应用 |
| 3.2.1 引言 |
| 3.2.2 微波光子滤波器 |
| 3.2.3 实验系统的结构和原理 |
| 3.2.4 实验结果和分析 |
| 3.2.5 小结 |
| 4 OEO在快响应、高分辨距离传感和曲率传感中的应用 |
| 4.1 OEO在快响应、高分辨距离传感中的应用 |
| 4.1.1 引言 |
| 4.1.2 准直透镜耦合损耗的计算 |
| 4.1.3 实验系统的结构和原理 |
| 4.1.4 实验结果和分析 |
| 4.1.5 小结 |
| 4.2 OEO在快响应、高分辨曲率和温度传感中的应用 |
| 4.2.1 引言 |
| 4.2.2 实验结构和原理 |
| 4.2.3 实验结果和讨论 |
| 4.2.4 小结 |
| 5 RoF技术在信号生成和接入网中的应用 |
| 5.1 基于光子辅助的 CPS-DSB调制的 FSK信号生成 |
| 5.1.1 引言 |
| 5.1.2 实验原理 |
| 5.1.3 实验结果和讨论 |
| 5.1.4 小结 |
| 5.2 高速MMW5G-FWA技术 |
| 5.2.1 引言 |
| 5.2.2 实验原理 |
| 5.2.3 实验结果和分析 |
| 5.2.4 小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本论文主要的研究成果 |
| 6.2 存在不足与下一步拟进行的工作 |
| 参考文献 |
| 缩略词 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）光注入半导体激光器技术在微波光子学中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 微波光子学的研究进展 |
| 1.2.1 光生微波 |
| 1.2.2 微波信号的光域传输 |
| 1.2.3 微波信号的光域处理 |
| 1.3 光注入技术应用的研究进展 |
| 1.3.1 注入锁定的应用进展 |
| 1.3.2 单周期振荡的应用进展 |
| 1.4 本论文主要内容与章节安排 |
| 第二章 基于光注入半导体激光器技术实现微波光子滤波器 |
| 2.1 基于边带锁定效应实现微波光子滤波器的基本理论 |
| 2.1.1 边带锁定效应 |
| 2.1.2 利用边带锁定效应实现微波光子滤波器 |
| 2.2 基于边带锁定效应实现微波光子滤波器的仿真分析 |
| 2.2.1 数值仿真流程 |
| 2.2.2 仿真方法简介 |
| 2.2.3 仿真结果分析 |
| 2.3 基于边带锁定效应实现微波光子滤波器的实验研究 |
| 2.3.1 实验方案 |
| 2.3.2 实验结果分析与讨论 |
| 2.3.2.1 边带锁定 |
| 2.3.3.2 微波光子滤波器的频率响应 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于光注入半导体激光器技术产生微波信号 |
| 3.1 基于单周期振荡产生微波信号的基本理论 |
| 3.1.1 利用单周期振荡产生微波信号 |
| 3.1.2 光电反馈技术改善微波信号的性能 |
| 3.2 基于单周期振荡产生微波信号的仿真分析 |
| 3.2.1 数值仿真流程与仿真方法简介 |
| 3.2.2 仿真结果分析 |
| 3.3 基于单周期振荡产生微波信号的实验研究 |
| 3.3.1 实验方案 |
| 3.3.2 实验结果分析与讨论 |
| 3.3.2.1 微波信号的产生 |
| 3.3.2.2 微波信号性能的改善 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于光注入半导体激光器技术产生光频梳 |
| 4.1 基于光注入技术产生光频梳的基本理论 |
| 4.1.1 单周期振荡产生种子光频梳 |
| 4.1.2 利用SOA的四波混频效应提升种子光频梳的性能 |
| 4.2 基于光注入技术产生光频梳的仿真分析 |
| 4.2.1 数值仿真流程 |
| 4.2.2 仿真方法简介 |
| 4.2.3 仿真结果分析 |
| 4.3 基于光注入技术产生光频梳的实验研究 |
| 4.3.1 实验方案 |
| 4.3.2 实验结果分析与讨论 |
| 4.3.2.1 种子光频梳的产生 |
| 4.3.2.2 种子光频梳性能的改善 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 5.1 论文总结 |
| 5.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（4）基于拍频检测的谐振式光纤陀螺数字处理平台设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景、目的和意义 |
| 1.2 R-FOG的国内外研究进展 |
| 1.3 课题研究工作内容 |
| 第2章 基于拍频检测的R-FOG设计方案 |
| 2.1 Sagnac效应 |
| 2.2 环形谐振腔 |
| 2.3 拍频检测 |
| 2.4 激光器注入锁定 |
| 2.5 激光器线宽分析 |
| 2.6 R-FOG数字平台及系统光路设计方案 |
| 2.6.1 传统的R-FOG数字平台及系统光路 |
| 2.6.2 基于拍频的R-FOG数字平台及系统光路设计方案 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 基于拍频检测的R-FOG数字平台电路设计 |
| 3.1 DFB激光光源 |
| 3.2 激光光源驱动系统设计 |
| 3.2.1 激光光源恒流控制回路设计 |
| 3.2.2 激光光源恒温驱动回路设计 |
| 3.3 拍频检测系统设计 |
| 3.3.1 拍频信号预处理 |
| 3.3.2 TDC技术时间测量技术 |
| 3.4 R-FOG数字处理平台系统结构 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于拍频检测的R-FOG数字平台硬件实现 |
| 4.1 DFB光源驱动电路实现 |
| 4.1.1 恒温控制电路实现 |
| 4.1.2 基于顺序执行结构的软件策略 |
| 4.1.3 中断配置及DAC配置方法 |
| 4.2 拍频检测电路实现 |
| 4.2.1 TDC-GP22时间测量芯片 |
| 4.2.2 基于TDC-GP22和FPGA时间测量策略 |
| 4.3 各模块硬件实现 |
| 4.3.1 STM32最小系统 |
| 4.3.2 电源供电系统 |
| 4.3.3 FPGA最小系统 |
| 4.3.4 AD、DA转换电路 |
| 4.3.5 集成PCB设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于拍频检测的R-FOG数字平台实验测试 |
| 5.1 实验测试环境 |
| 5.1.1 R-FOG数字平台 |
| 5.1.2 系统测试硬件平台 |
| 5.2 激光器驱动和拍频检测系统基本性能测试 |
| 5.2.1 激光器恒流控制测试 |
| 5.2.2 激光器电流调谐控制测试 |
| 5.2.3 激光器恒温控制测试 |
| 5.2.4 双激光器叠加光波拍频 |
| 5.2.5 拍频时间检测系统测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（5）基于MgO:PPLN晶体的3.8μm中红外光参量放大器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 中红外激光器研究现状 |
| 1.1.1 直接泵浦中红外固体激光器 |
| 1.1.2 中红外光参量振荡器 |
| 1.2 光参量放大器的研究进展 |
| 1.3 本论文的主要研究内容 |
| 第2章 3.8μm光参量振荡器的理论研究 |
| 2.1 3.8μm MgO:PPLN-OPO的波长调谐特性分析 |
| 2.2 3.8μm MgO:PPLN-OPO的理论分析 |
| 2.2.1 3.8μm MgO:PPLN-OPO的阈值分析 |
| 2.2.2 3.8μm MgO:PPLN-OPO的转换效率 |
| 2.3 3.8μm MgO:PPLN-OPO的腔型设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 3.8μm光参量放大器的理论研究 |
| 3.1 3.8μm MgO:PPLN-OPA的理论研究 |
| 3.1.1 归一化三波混频耦合振幅方程组 |
| 3.1.2 光参量放大器的增益 |
| 3.2 泵浦光强时空非均匀分布对OPA输出特性的影响分析 |
| 3.3 光参量放大过程线宽的变化研究 |
| 3.3.1 高增益引起的线宽展宽理论分析 |
| 3.3.2 泵浦光线宽及发散角引起的线宽展宽理论分析 |
| 3.3.3 偏轴参量放大引起的线宽展宽理论分析 |
| 3.4 光参量放大过程光束质量的变化分析 |
| 3.4.1 泵浦光波前相位畸变对光束质量的影响 |
| 3.4.2 放大信号源光束质量对参量光光束质量的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 光参量放大3.8μm中红外激光器的实验研究 |
| 4.1 1065nm光纤激光器性能测试 |
| 4.2 光纤激光泵浦3.8μm中红外放大信号源的实验研究 |
| 4.3 基于MgO:PPLN晶体光纤泵浦的3.8μm OPA实验研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（6）基于D形DBR光纤激光器的传感技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 DBR光纤传感器及其发展概况 |
| 1.2.1 DBR光纤传感器的发展 |
| 1.2.2 DBR光纤传感器的应用 |
| 1.3 光纤微结构的制造工艺 |
| 1.3.1 轮式抛磨技术 |
| 1.3.2 化学腐蚀法 |
| 1.3.3 飞秒激光器加工 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 创新之处 |
| 第2章 DBR光纤激光器以及纵模拍频的基本原理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 DBR光纤激光器的工作原理 |
| 2.2.1 DBR光纤激光器的结构和工作原理 |
| 2.2.2 光纤布拉格光栅理论及传感特性分析 |
| 2.2.3 有源光纤的掺杂对激光器输出的影响 |
| 2.3 光纤激光器不同模式之间的拍频原理 |
| 2.3.1 DBR光纤激光器输出的模式分析 |
| 2.3.2 DBR稳定单纵模的实现方法 |
| 2.3.3 DBR光纤激光器的模式拍频原理 |
| 2.4 D形结构光纤的双折射理论分析 |
| 2.5 基于COMSOL软件的D形光纤双折射理论分析 |
| 2.5.1 单模光纤的模场分布 |
| 2.5.2 D形光纤的模场分布 |
| 2.5.3 D形光纤的结构参数与双折射之间关系研究 |
| 2.6 DBR光纤激光器传感特性的基本理论分析 |
| 2.6.1 基于偏振模拍频的DBR传感原理 |
| 2.6.2 基于偏振模拍频的D形DBR的传感原理 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 D形 DBR光纤激光器的光谱和频谱特性研究 |
| 3.1 D形 DBR光纤激光器的制作 |
| 3.2 DBR光纤激光器的光谱和频谱特性 |
| 3.2.1 DBR的两光纤布拉格光栅的反射光谱 |
| 3.2.2 DBR光/频谱特性测试实验原理 |
| 3.2.3 DBR光纤激光器输出的光谱信号 |
| 3.2.4 DBR光纤激光器输出的频谱信号 |
| 3.3 D形 DBR光纤激光器的光谱和频谱特性 |
| 3.3.1 D形 DBR光纤激光器的光谱 |
| 3.3.2 D形 DBR光纤激光器的频谱 |
| 3.4 DBR光纤激光器的温度特性 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于D形 DBR光纤激光器的传感特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 折射率测试试验 |
| 4.2.1 磨抛深度对折射率传感灵敏度的影响 |
| 4.2.2 DBR折射率传感的温度特性分析 |
| 4.2.3 D形 DBR折射率传感器的封装 |
| 4.3 轴向拉力测试试验 |
| 4.3.1 D形 DBR光纤轴向拉力传感的工作原理 |
| 4.3.2 D形 DBR光纤轴向拉力传感实验 |
| 4.3.3 轴向拉力传感灵敏度分析 |
| 4.4 D形 DBR光纤激光器的传感分辨率 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（7）基于宽带混沌熵源的多通道物理随机数产生（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 随机数的重要意义 |
| 1.2 物理随机数国内外研究进展 |
| 1.2.1 基于宽带混沌熵源的单路PRNG |
| 1.2.2 基于宽带混沌熵源的多路PRNG |
| 1.3 全光量化方案 |
| 1.3.1 “功率-功率”型全光量化器 |
| 1.3.2 “功率-波长”型全光量化器 |
| 1.4 本文的主要研究工作 |
| 第二章 基于多模光反馈FP激光器的多通道物理随机数 |
| 2.1 实验装置 |
| 2.2 实验结果 |
| 2.2.1 多路子熵源的产生 |
| 2.2.2 多通道随机数的多位量化 |
| 2.2.3 随机数测试分析 |
| 2.3 数值模拟 |
| 2.3.1 光反馈多模FP半导体激光器的理论模型 |
| 2.3.2 数值模拟结果 |
| 2.4 基于香农熵算法的熵率分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于非线性微环谐振器的全光量化 |
| 3.1 基于DREAM的1位光量化器 |
| 3.2 基于DREAM结合非线性微环的多位光量化器 |
| 3.2.1 2-bit光量化器 |
| 3.2.2 3-bit光量化器 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 总结与展望 |
| 4.1 工作总结 |
| 4.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表的学术论文目录 |
（8）双光梳锁相技术及其应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 课题背景和意义 |
| 1.2.1 相干光纤通信领域 |
| 1.2.2 自由空间相干光通信领域 |
| 1.3 本文结构和内容 |
| 第二章 光频梳生成方案介绍 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 级联光调制的光频梳生成方法 |
| 2.2.1 关键器件分析 |
| 2.2.2 级联调制光频梳生成原理 |
| 2.3 其他光频梳生成方案 |
| 2.3.1 基于锁模激光器的光频梳生成 |
| 2.3.2 基于循环移频器的光频梳生成 |
| 2.3.3 基于微腔的光频梳生成 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 光学锁相环技术理论分析 |
| 3.1 光学锁相环基本原理 |
| 3.1.1 光学锁相环基本结构 |
| 3.1.2 平衡结构的OPLL模型 |
| 3.1.3 小信号分析 |
| 3.2 光学锁相环主要性能指标 |
| 3.2.1 残余相位误差 |
| 3.2.2 跟踪性能 |
| 3.2.3 其他性能指标 |
| 3.3 光学锁相环关键器件分析 |
| 3.3.1 光鉴相器 |
| 3.3.2 环路滤波器 |
| 3.3.3 压控震荡器 |
| 3.4 双光梳锁相设计与实现 |
| 3.5 实验结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于锁相双光梳的多通道下变频 |
| 4.1 下变频产生的背景与意义 |
| 4.2 基于相干光混频的微波光子下变频技术 |
| 4.2.1 相干光混频 |
| 4.2.2 正交光混频 |
| 4.3 双光梳混频下变频原理 |
| 4.4 锁相双光梳下变频实验 |
| 4.5 实验结果分析 |
| 4.5.1 下变频信号性能 |
| 4.5.2 通带响应特性 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 附录 缩略语 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
（9）基于刻蚀槽的耦合腔半导体激光器研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 单纵模激射理论 |
| 1.3 波长可调谐半导体激光器 |
| 1.4 双波长半导体激光器 |
| 1.5 本论文的章节安排 |
| 1.6 本论文的创新点 |
| 2 四分之一波耦合与半波耦合激光器 |
| 2.1 四分之一波与半波耦合激光器的研究背景 |
| 2.2 传输矩阵模型和时域耦合模理论 |
| 2.2.1 以单环为例的传输矩阵理论计算 |
| 2.2.2 以单环为例的时域耦合模理论计算 |
| 2.3 四分之一波及半波耦合器的传输矩阵分析 |
| 2.3.1 无源腔滤波特性 |
| 2.3.2 有源腔激射特性 |
| 2.4 四分之一波及半波耦合激光器的时域耦合模分析 |
| 2.5 有源耦合腔激光器的耦合相位分析 |
| 2.6 暗态激光器与宇称-时间对称激光器的关系 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 刻蚀槽耦合激光器的理论分析 |
| 3.1 刻蚀槽耦合激光器的研究背景 |
| 3.2 两段式刻蚀槽耦合SFP阈值以下分析 |
| 3.3 两段式刻蚀槽耦合SFP的模式竞争分析 |
| 3.3.1 模式竞争理论 |
| 3.3.2 无损刻蚀槽耦合激光器模式竞争分析 |
| 3.3.3 有损刻蚀槽耦合激光器模式竞争分析 |
| 3.4 三段式有损刻蚀槽耦合SFP分析 |
| 3.4.1 刻蚀槽损耗对激光器选模特性的影响 |
| 3.4.2 滤波器增益及端面反射对激光器选模特性的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 刻蚀槽耦合激光器的设计与制作工艺 |
| 4.1 波导设计 |
| 4.2 刻蚀槽设计 |
| 4.3 实验室工艺 |
| 4.4 代工工艺 |
| 4.5 工艺优化 |
| 4.5.1 光刻 |
| 4.5.2 刻蚀 |
| 4.5.3 量子阱混杂 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 刻蚀槽耦合激光器测试 |
| 5.1 粗波分复用激光器的研究背景 |
| 5.2 三段式耦合刻蚀槽单纵模激光器 |
| 5.2.1 激光器参数 |
| 5.2.2 静态测试 |
| 5.2.3 高频测试 |
| 5.3 四段式耦合刻蚀槽双波长激光器 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本文总结 |
| 6.2 对未来工作的展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（10）532nm锁模光纤激光器实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的目的和意义 |
| 1.2 绿光(532nm)激光的用途及实现方法 |
| 1.2.1 窄线宽532nm激光的应用 |
| 1.2.2 宽谱532nm激光在激光显示中的应用 |
| 1.2.3 532nm激光的产生方法 |
| 1.3 掺镱光纤激光器简介及研究进展 |
| 1.3.1 掺镱光纤激光器原理简介 |
| 1.3.2 光纤激光器倍频获得532nm激光 |
| 1.3.3 PPLN晶体准相位匹配波长调谐方法 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 光纤激光器锁模及PPLN倍频原理 |
| 2.1 被动锁模掺镱光纤激光器原理 |
| 2.1.1 锁模激光基本原理 |
| 2.1.2 被动锁模 |
| 2.1.3 8字腔锁模激光器 |
| 2.1.4 非线性偏振旋转(NPR)锁模激光器 |
| 2.2 PPLN晶体倍频与调谐原理分析 |
| 2.2.1 非线性效应与二次谐波产生(SHG) |
| 2.2.2 倍频中的相位匹配技术 |
| 2.2.3 准相位匹配(QPM)技术与PPLN晶体 |
| 2.2.4 PPLN晶体角度调谐法进行波长调谐原理 |
| 2.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 单模掺镱锁模光纤激光器实验研究 |
| 3.1 8字型腔锁模光纤激光器 |
| 3.1.1 标准NALM结构8字腔锁模实验研究 |
| 3.1.2 耦合比7:3的NAIM结构8字腔锁模实验研究 |
| 3.1.3 比较与分析 |
| 3.2. 直腔-半8字腔(σ型腔)锁模光纤激光器 |
| 3.2.1 光纤布拉格光栅(FBG)简介 |
| 3.2.2 σ型腔锁模实验研究 |
| 3.2.3 σ型腔锁模腔结构改进实验 |
| 3.2.4 比较与分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 PPLN晶体倍频与波长调谐实验研究 |
| 4.1 激光倍频实验研究 |
| 4.1.1 σ型腔光纤激光器锁模激光倍频 |
| 4.1.2 宽带锁模激光倍频实验 |
| 4.2 角度调谐法准相位匹配波长调谐实验 |
| 4.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 大模场双包层掺镱锁模光纤激光器实验研究 |
| 5.1 双包层掺镱光纤简介 |
| 5.2 8字腔双包层掺镱光纤激光器锁模实验研究 |
| 5.2.1 中心耦合比5：5锁模实验 |
| 5.2.2 中心耦合比7：3锁模实验 |
| 5.2.3 方波输出 |
| 5.2.4 锁模激光倍频 |
| 5.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
| 致谢 |
四、Intracavity Sum Frequency Generation Employing a Fiber Ring Resonator（论文参考文献）
- [1]高功率全固态和频589 nm黄光激光器的研制及应用[D]. 姚吉. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2021
- [2]光电振荡器和光载无线技术的应用研究[D]. 唐宇. 北京交通大学, 2021(02)
- [3]光注入半导体激光器技术在微波光子学中的应用研究[D]. 廖曙旭. 电子科技大学, 2021(01)
- [4]基于拍频检测的谐振式光纤陀螺数字处理平台设计与实现[D]. 裴春祥. 哈尔滨工程大学, 2020(05)
- [5]基于MgO:PPLN晶体的3.8μm中红外光参量放大器研究[D]. 吴爽. 长春理工大学, 2020(01)
- [6]基于D形DBR光纤激光器的传感技术研究[D]. 杨新锋. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [7]基于宽带混沌熵源的多通道物理随机数产生[D]. 李锟影. 太原理工大学, 2019(09)
- [8]双光梳锁相技术及其应用研究[D]. 姚佳彤. 上海交通大学, 2019(06)
- [9]基于刻蚀槽的耦合腔半导体激光器研究[D]. 胡志朋. 浙江大学, 2017(03)
- [10]532nm锁模光纤激光器实验研究[D]. 姚向红. 中国科学技术大学, 2015(09)