基于PPLN的光學(xué)任意波形FROG測(cè)量技術(shù)的研究.pdf

1、光學(xué)任意波形產(chǎn)生（OAWG）技術(shù)能夠產(chǎn)生光學(xué)任意波形，在激光技術(shù)、高速光通信、微波光子學(xué)以及高質(zhì)量光源產(chǎn)生等各個(gè)領(lǐng)域均有著重要的應(yīng)用價(jià)值。光學(xué)任意波形的精確測(cè)量技術(shù)受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者廣泛的關(guān)注,成為重要的研究課題。目前常用的光學(xué)任意波形測(cè)量技術(shù)有雙積分光譜剪切干涉分析法、雙頻率梳互相關(guān)技術(shù)和頻率分辨光學(xué)開(kāi)關(guān)法。相對(duì)而言，頻率分辨光學(xué)開(kāi)關(guān)法能夠?qū)崿F(xiàn)光學(xué)任意波形幅度和相位的測(cè)量，且裝置簡(jiǎn)單，是一種有效的測(cè)量方法。LiNbO3晶體的非線性光學(xué)系數(shù)

2、很大，是能夠應(yīng)用于非線性光學(xué)器件的較為成熟的非線性材料。周期性極化鈮酸鋰（PPLN）是LiNbO3晶體的一種“周期性極化”的微結(jié)構(gòu)，PPLN是一種改變激光波長(zhǎng)的準(zhǔn)相位匹配高效晶體。結(jié)合頻率分辨光學(xué)開(kāi)關(guān)法（FROG）測(cè)量技術(shù)和PPLN的優(yōu)點(diǎn)，提出了一種基于PPLN的光學(xué)任意波形FROG測(cè)量方案，實(shí)現(xiàn)了對(duì)光學(xué)任意波形的幅度和相位的準(zhǔn)確測(cè)量，并對(duì)其工作性能進(jìn)行了深入的分析。具體內(nèi)容如下：
　?。?）首先闡述了光學(xué)任意波形測(cè)量技術(shù)的研究目

3、的和意義，接著概述了光學(xué)任意波形測(cè)量技術(shù)的研究現(xiàn)狀，最后介紹了PPLN光波導(dǎo)的制備工藝及其準(zhǔn)相位匹配原理；
　?。?）提出了一種基于PPLN的光學(xué)任意波形互相關(guān)FROG（X-FROG）測(cè)量方案。利用PPLN光波導(dǎo)的二階非線性效應(yīng)中的和頻效應(yīng)，結(jié)合基于矩陣運(yùn)算的廣義主元素投影算法，建立了基于PPLN的光學(xué)任意波形X-FROG測(cè)量的理論模型；
　　（3）對(duì)基于PPLN光波導(dǎo)的光學(xué)任意波形X-FROG測(cè)量進(jìn)行了仿真，實(shí)現(xiàn)了光學(xué)任意

4、波形的準(zhǔn)確測(cè)量，并研究了待測(cè)光學(xué)任意波形復(fù)雜度、門(mén)脈沖形狀、非線性作用長(zhǎng)度以及相位失配情況對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確性的影響；
　?。?）提出了基于PPLN的光學(xué)任意波形盲目（Blind）FROG測(cè)量方案。利用PPLN光波導(dǎo)的和頻效應(yīng)，結(jié)合基于矩陣運(yùn)算的廣義主元素投影算法，建立了基于PPLN的光學(xué)任意波形Blind-FROG的理論模型。最后對(duì)基于PPLN的光學(xué)任意波形Blind-FROG測(cè)量進(jìn)行了性能研究，并研究了待測(cè)光學(xué)任意波形的復(fù)雜度、相位失