非線性光纖光柵雙穩(wěn)特性的理論研究.pdf

1、非線性光學(xué)雙穩(wěn)開關(guān)在光學(xué)邏輯運(yùn)算、全光信號(hào)整形與再生、解分復(fù)用、光存儲(chǔ)、全光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換、等光計(jì)算及光通信領(lǐng)域有著潛在的應(yīng)用價(jià)值。研究表明，非線性光纖光柵觀察到光學(xué)雙穩(wěn)態(tài)要受較大開關(guān)能量的限制，在光柵中引入λ/4相移可以使開關(guān)能量減少兩個(gè)數(shù)量級(jí)甚至更多。在實(shí)際應(yīng)用中，光柵與它光電子元件的集成或連接處，會(huì)存在一定的反射，勢(shì)必會(huì)對(duì)光柵開關(guān)性能產(chǎn)生影響。同時(shí)，在雙穩(wěn)環(huán)上支，光柵內(nèi)介質(zhì)的非線性響應(yīng)容易導(dǎo)致系統(tǒng)進(jìn)入自脈動(dòng)及混沌等不穩(wěn)定狀態(tài)。因此，改善

2、非線性光纖光柵的雙穩(wěn)開關(guān)性能已成為人們研究的熱點(diǎn)?；诖耍菊撐膶?duì)非線性光纖光柵的雙穩(wěn)態(tài)性能作了較為深入的研究。 基于耦合模理論，利用逆向遞推傳輸矩陣方法，數(shù)值研究了光纖光柵輸出端面存在反射時(shí)λ/4相移光柵的開關(guān)特性，以及啁啾的引入對(duì)其開關(guān)性能的影響。研究結(jié)果表明：對(duì)于反射相干疊加加強(qiáng)，可使λ/4相移光柵的閡值開關(guān)能量得到降低，但開關(guān)對(duì)比度將下降；在λ/4相移光纖光柵中引入負(fù)啁啾，能使開關(guān)對(duì)比度得到較大的提高，但雙穩(wěn)閾值開啟能量

3、會(huì)增加；引入正啁啾，可進(jìn)一步降低開關(guān)閾值，但開關(guān)對(duì)比度會(huì)下降。啁啾的引將對(duì)λ/4相移光柵的雙穩(wěn)環(huán)寬度產(chǎn)生較大影響。 基于耦合模方程，利用含有時(shí)間推移變量的傳輸矩陣方法對(duì)非線性光纖光柵雙穩(wěn)特性進(jìn)行了理論分析，結(jié)果表明：非線性光纖光柵在連續(xù)波輸入的穩(wěn)態(tài)情況下表現(xiàn)出的雙穩(wěn)開關(guān)特性在動(dòng)態(tài)情形下極易出現(xiàn)一定周期性的自脈動(dòng)，引入切趾后，切趾參數(shù)可以影響其自脈動(dòng)的頻率。當(dāng)輸入光強(qiáng)逐漸增大時(shí)，輸出可以從自脈動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛煦鐮顟B(tài)。 該論文的研