基于hnl-xpm的互相关frog光学任意波形测量技术的研究

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1、单位代码：10293密级：公开硕士学位论文论文题目：基于HNL-XPM的互相关FROG光学任意波形测量技术的研究学号1011031433姓名王莉莉导师李培丽教授学科专业光学工程研究方向光通信与光信息处理申请学位类别工学硕士论文提交日期2014.2.17万方数据ResearchofopticalarbitrarywaveformmeasurementtechniquesbasedonHNL-XPMofX-FROGThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunications

2、fortheDegreeofMasterofEngineeringByWangLi-liSupervisor:Prof.LiPei-li2014.2.17万方数据南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人学位论文及涉及相关资料若有

3、不实，愿意承担一切相关的法律责任。研究生签名：_____________日期：____________南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档；允许论文被查阅和借阅；可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院办理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。研究生签名：____________导师签名：__________

4、__日期：_____________万方数据摘要光学任意波形测量（OAWM）的研究在我国仍处于起步阶段。稳定、实用、性能优良的OAWM装置的研制成功对光通信、微波光子学和移动4G技术等许多领域的发展都有着深远影响。开展此项具有前瞻性、探索性的OAWM研究工作十分关键、迫切。本文利用高非线性（HNL）光纤中的交叉相位特性（XPM），提出了一种互相关频率分辨光学开关法（X-FROG）任意波形测量方案，并对其特性进行了理论研究。具体内容如下：（1）阐述了任意波形测量技术的研究背景和意义，概述了光学任意波形测量技术。（2）介绍了光学任意波形

5、脉冲在高非线性光纤中的非线性效应：自相位调制（SPM）和XPM，对任意波形脉冲在HNL光纤中的传输方程进行了推导。（3）提出了一种基于HNL-XPM的互相关FROG任意波形测量方案。根据任意波形脉冲在HNL光纤中简化的传输方程，推导出了系统装置的非线性参数，即Si4/3rL。（4）对基于HNL-XPM的互相关FROG任意波形系统进行了仿真。提出了几种减少噪声的方法，仿真验证了去除噪方法的可行性。利用Matlab仿真模拟了几种常见脉冲的FROG迹象，并利用矩阵主元素广义投影算法（PCGP）重建出脉冲幅度和相位信息。通过研究相对强度、

6、不同门脉冲、高非线性光纤长度、非线性系数和迭代次数对脉冲恢复的影响，并验证了迭代次数为1000次的前提下，非线性参数S=（4~16）*i范围内可以准确的恢复出以上任意波形的幅度和相位。同时得出迭代次数增加到一定时，任何波形脉冲都可以恢复出来的结论。关键词:光学任意波形测量，交叉相位调制，互相关频率分辨光学开关法，高非线性光纤，广义主元素投影算法I万方数据AbstractTheresearchofopticalarbitrarywaveformmeasurementisstillininfancyinourcountry.Stable

7、,practicalandexcellentperformanceopticalarbitrarywaveformmeasurementsdevelopesuccessfullywhichhaveaprofoundimpactondevicedevelopmentofcommunicationstudies,microwavephotonics,mobile4Gtechnologyandmanyotherareas.Therefore,conductingthisforward-lookingexploratoryresearchi

8、scriticalandurgenttopromotethestudyoftheopticalarbitrarywaveformmeasurements.Inthispaper,asimplemeasurementsystemofop