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《电子科技大学》 2010年
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光纤声光光开关技术研究

吴中超  
【摘要】:光纤声光器件是对空间声光器件的输入输出光通过光纤传输的一类声光器件,在光纤放大、光纤传感、光纤激光调Q等领域均有重要的应用意义。在本项工作前,国内没有此类产品的报道。本文就光纤声光器件的插损、消光比、光脉冲上升时间等进行了深入研究并设计制作出性能良好的光纤声光光开关。 本文首先对各种类型的光开关进行比较,分析了光纤声光光开关的现状及国内外发展状况,从系统应用角度分析了系统对光纤声光光开关的指标要求,说明了插损、消光比、光脉冲上升时间对系统应用的意义,随后从声光互作用的基础理论出发,分析了适合制作光纤声光光开关的工作方式——布拉格衍射,对光脉冲上升时间、插损、消光比分别进行深入细致的分析,得出了满足各项指标所需的驱动源参数,对声光材料、压电换能器材料的选择以及工艺对声光调制器衍射效率的影响,镀光学增透膜对插入损耗的影响等作了深入的研究。选择合适的声光器件互作用介质材料,不仅有较高的声光互作用性能,而且具有良好的光学性能和声学性能。换能器的电声转换效率直接决定了器件衍射效率的高低,而提高电声转换效率首先是换能器材料选择,然后是设计和工艺制作。给出了设计值。电极层采用高纯度金,厚度为2.52μm;换能器厚度35μm;键合层采用高纯度锡,厚度为4.93μm。做好换能器、键合层、声光互作用介质相互之间的声阻抗匹配。结构设计方面,指出了光纤耦合系统设计需要考虑的几个方面,如对光纤做准直处理;为达到足够高的消光比,耦合距离需满足完全分离条件等;考虑到器件工作状态下的发热因素,需要对晶体进行良好的散热,给出了散热结构设计,为了满足项目对各项指标的要求,对驱动电源提出了输出功率1W,包络脉冲的上升时间≤30ns,幅度开关比≥22dB的要求,并给出了驱动的原理及实现。 根据理论设计,研制出光纤声光光开关的器件及驱动电源,并对整套系统进行了实验,测试了光脉冲上升时间、插入损耗、消光比等关键指标,得到了脉冲上升时间60ns、插损2.5—2.8dB、消光比48dB的开关信号。结果表明,光纤声光光开关的各项指标完全满足预期的研制目标。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN65

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 沈德忠;铁电晶体KNbO_3的研究进展[J];人工晶体学报;2002年03期
2 刘国凤;声光器件介质增透膜[J];压电与声光;1988年02期
3 高希才,董孝义;第四讲 声光器件用材料[J];压电与声光;1989年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 俞本立,毛红敏;光学超短脉冲整形的研究进展[J];安徽大学学报(自然科学版);2005年02期
2 于坤;郭笑天;;光强闪烁对大气激光通信系统误码率的影响[J];安顺学院学报;2010年05期
3 董孝义;高希才;;电光学及其应用[J];半导体光电;1991年02期
4 颜微子,孙力军,雒永太,熊红军;光纤延迟取样测量系统[J];半导体光电;2005年05期
5 刘洋;赵崇光;王蓟;张亮;王立军;;刻制单模和折射率渐变少模光纤光栅的研究[J];半导体光电;2006年01期
6 刘兆伦;李曙光;倪正华;侯蓝田;;微结构光纤中的相位匹配分析[J];半导体光电;2006年01期
7 李赟;吴重庆;李亚捷;付松年;;基于自相位调制原理的光纤非线性系数测量[J];半导体光电;2006年04期
8 刘毓;方强;巩稼民;阴亚芳;;DWDM系统中色散对受激喇曼散射的影响[J];半导体光电;2006年05期
9 黄天水;曹文华;尹新付;郭力争;;高阶色散效应对光纤中高斯光脉冲的影响[J];半导体光电;2007年04期
10 曾军英;余重秀;马健新;忻向军;;ROF系统中基于四波混频的全光波长变换的研究[J];半导体光电;2008年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 肖浩;杨华;;振幅调制连续光控制梳状频谱产生的研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
2 谢栋;文建国;;一种适合低阈值中红外超连续谱产生的新型微结构光纤[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
3 马会芳;郑龙;张霞;黄永清;任晓敏;;色散平坦微结构光纤中超连续谱的幅度噪声研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
4 夏兰叶;谢栋;文建国;文双春;;微结构硫化物光纤中中红外超连续谱的产生[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
5 柴常;;高阶效应对脉冲压缩的影响[A];全国第十三次光纤通信暨第十四届集成光学学术会议论文集[C];2007年
6 李建华;王荣;徐智勇;朱勇;;一种新的应用小波变换的直接检测BOTDR系统[A];全国第十三次光纤通信暨第十四届集成光学学术会议论文集[C];2007年
7 赵升林;孙龙;;薄膜沉积的影响因素和修正方法的研究[A];第十七届十三省(市)光学学术年会暨“五省一市光学联合年会”论文集[C];2008年
8 龚勇清;刘智怀;高益庆;罗宁宁;李平贵;;一种二元光学元件阵列微芯模的工艺设计研究[A];第十七届十三省(市)光学学术年会暨“五省一市光学联合年会”论文集[C];2008年
9 王维涛;安洪勇;;全光波长变换的OptiSystem实现[A];2008'中国信息技术与应用学术论坛论文集(一)[C];2008年
10 赵俊荣;余震虹;纪长军;查理;;新型螺旋型啁啾光纤光栅的色散补偿分析[A];全国第十二次光纤通信暨第十三届集成光学学术会议论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 齐新元;非线性光子学晶格中的光传播性质研究[D];南开大学;2010年
2 黄小东;ICF激光驱动器前端系统关键技术研究[D];山东大学;2010年
3 倪凯;光纤光栅制备及传感应用研究[D];浙江大学;2011年
4 郑晶晶;大模场面积单模掺铒非均匀布拉格光纤及其器件的研制[D];北京交通大学;2011年
5 邵群峰;基于时域透镜的高速非线性光纤通信链路的优化研究[D];兰州大学;2011年
6 陈英;高功率钕玻璃激光系统的宽带三倍频技术方案研究[D];复旦大学;2010年
7 刘学君;CO-OFDM系统的关键技术及非线性损伤的研究[D];北京邮电大学;2011年
8 史培明;基于MZ集成调制器无光滤波产生高质量毫米波信号的研究[D];北京邮电大学;2011年
9 李晶;高功率大模场光纤的光传输放大特性研究[D];中国工程物理研究院;2011年
10 戴小玉;超常介质中的调制不稳定性和孤子传输特性研究[D];湖南大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘奇;基于混合粒子群算法的ZnO镀膜光纤传感器的参数优化[D];南昌航空大学;2010年
2 郭颖;掺Yb~(3+)双包层光纤激光器理论和实验研究[D];郑州大学;2010年
3 池剑锋;高速光时分复用系统传输技术研究[D];北京交通大学;2011年
4 罗定嘉;160Gbit/s 光时分复用系统中非线性光学效应的研究[D];北京交通大学;2011年
5 周楠;任意波形超短光脉冲发生器研究[D];北京交通大学;2011年
6 张振宇;微谐振环辅助马赫—曾德尔波长交错滤波器的研究[D];北京交通大学;2011年
7 余巧燕;EDFA在高速光纤通信系统中的应用研究[D];五邑大学;2010年
8 沈国锋;受激布里渊散射在微波光子学中应用[D];浙江大学;2011年
9 张超;长距离B-OTDA和Φ-OTDR传感系统光信号处理方法研究[D];电子科技大学;2011年
10 刘川;低反射率FBG传感系统及其与光纤干涉仪的复用[D];电子科技大学;2011年
【二级参考文献】
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1 龚正烈,肖桂香,韩京才,沈德忠;铌酸钾晶体的倍频特性研究[J];天津大学学报;1988年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵启大;声光信号处理和光计算[J];现代物理知识;1994年S1期
2 谢本亮;氯化亚汞声光器件换能器五层结构设计[J];赣南师范学院学报;2001年03期
3 徐介平;声光器件的换能器带宽和镀层厚度的确定[J];物理学报;1979年06期
4 陈文友,刘秀高,杨建华;锡焊PM/LN声光器件的频率特性[J];压电与声光;1981年01期
5 谢本亮,杨学林,谢绳武,徐介平;氯化亚汞声光器件三层换能器的优化设计[J];压电与声光;1998年06期
6 N.J.Berg,肖振;信号处理用的声表面波延迟线声光器件[J];压电与声光;1980年03期
7 华有年;声光器件的匹配网络[J];北京工业大学学报;1980年03期
8 宗德蓉;;利用光学付立叶变换分析声光器件的频谱和衍射特性[J];光电工程;1985年06期
9 刘彪;刘玲;朱吉;;700MHz声光器件的“噪声系数”测量[J];压电与声光;2010年04期
10 王文澄;导波结构的声光互作用与声光器件(三)[J];压电与声光;1981年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 黄庚辰;葛增伟;方丽华;童乃柱;;电信号的声光频谱分析[A];'99十一省(市)光学学术会议论文集[C];1999年
2 刘唤唤;;基于声光调制器的合成孔径激光雷达实验[A];2009年西部光子学学术会议论文摘要集[C];2009年
3 刘彪;王晓新;吴冉;朱吉;;宽带声光布拉格器件及应用[A];2006年全国光电技术学术交流会会议文集(D 光电信息处理技术专题)[C];2006年
4 余姗;谢本亮;;PbMoO_4声光器件外部阻抗匹配网络的设计[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
5 石绪忠;袁多荣;魏爱俭;郭世义;张希清;;Ca_3NbGa_3Si_2O_(14)晶体的BAW传播特性[A];第14届全国晶体生长与材料学术会议论文集[C];2006年
6 吴冉;朱吉;刘彪;谢强;王晓新;;实现宽带信号实时测频的声光频谱分析仪[A];2006年全国光电技术学术交流会会议文集(D 光电信息处理技术专题)[C];2006年
7 储耀卿;葛增伟;吴国庆;殷学技;唐林耀;;大尺寸优质声光晶体TeO_2的生长[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年
8 张辉荣;徐观峰;李斌;;掺镁近化学计量比铌酸锂晶体的生长[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年
9 陈瑞;边旭明;范佰杰;何春河;李丽;;射频溅射生长氧化锌及氧化锌的腐蚀[A];第三届全国压电和声波理论及器件技术研讨会论文集[C];2008年
10 范瑜晛;俞宽新;;铌酸锂反常声光偏转器宽带匹配模式的理论研究[A];全国第十二次光纤通信暨第十三届集成光学学术会议论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 霍雷;激光相干探测中声光器件特性的研究[D];西安电子科技大学;2012年
2 刘国祥;熔锥型全光纤声光器件的研究[D];电子科技大学;2002年
3 范国芳;用于全光纤调Q激光器的波导声光调制器的研究[D];天津大学;2007年
4 庞兆广;体波声电光效应的研究[D];北京工业大学;2006年
5 刘支华;集成声光芯片技术的研究[D];长春理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 余姗;钼酸铅声光器件换能器的设计及频率特性[D];赣南师范学院;2011年
2 李存波;氧化碲(TeO_2)声光器件换能器的频率特性及外部匹配网络设计[D];赣南师范学院;2012年
3 冷飞;基于周期极化铌酸锂的声光器件研究[D];南京大学;2011年
4 黄宁;用于声光器件的频率合成源的研制[D];电子科技大学;2012年
5 周亚梅;拉曼纳斯声光衍射及测量系统的研究[D];广东工业大学;2013年
6 王亚雄;声光互作用特性研究[D];陕西师范大学;2006年
7 张伟;声光器件参数测量系统研究[D];重庆大学;2005年
8 钱勋学;声场分布分析及高速声光相关系统研究[D];电子科技大学;2009年
9 邱旻;非机械式柔性光束伺服控制技术研究[D];长春理工大学;2010年
10 王宝华;大功率声光调Q Nd:YAG激光器[D];北京工业大学;2008年
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