| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 1 绪论 | 第12-36页 |
| 1.1 全光信号处理 | 第12-13页 |
| 1.1.1 全光分组交换 | 第12-13页 |
| 1.1.2 全光信号处理技术 | 第13页 |
| 1.2 半导体光放大器在光信号处理中的应用 | 第13-18页 |
| 1.2.1 SOA中的非线性效应 | 第14-16页 |
| 1.2.2 基于SOA的全光信号处理技术 | 第16-18页 |
| 1.3 量子点半导体光放大器研究现状 | 第18-28页 |
| 1.3.1 量子点半导体光放大器介绍 | 第18-19页 |
| 1.3.2 量子点制备 | 第19-21页 |
| 1.3.3 量子点半导体光放大器结构和特点 | 第21-24页 |
| 1.3.4 量子点半导体光放大器研究现状 | 第24-28页 |
| 1.4 本论文的研究工作 | 第28-29页 |
| 1.5 本论文的主要创新之处 | 第29页 |
| 1.6 参考文献 | 第29-36页 |
| 2 量子点半导体光放大器理论 | 第36-68页 |
| 2.1 引言 | 第36页 |
| 2.2 能级结构计算 | 第36-39页 |
| 2.2.1 原理与方法 | 第36-37页 |
| 2.2.2 第一性原理VASP软件 | 第37-38页 |
| 2.2.3 能级计算结果 | 第38-39页 |
| 2.3 体结构半导体光放大器 | 第39-49页 |
| 2.3.1 半导体光放大器模型 | 第39-41页 |
| 2.3.2 光信号在SOA中的传输过程及噪声特性 | 第41-43页 |
| 2.3.3 噪声对光纤中信号传输的影响 | 第43-49页 |
| 2.4 QD-SOA理论模型 | 第49-65页 |
| 2.4.1 QD-SOA三能态系统解析模型 | 第49-53页 |
| 2.4.2 两能级模型 | 第53-54页 |
| 2.4.3 QD-SOA的最佳能量效率和最佳有源区长度 | 第54-56页 |
| 2.4.4 QD-SOA多能态系统数值模型 | 第56-65页 |
| 2.5 小结 | 第65-66页 |
| 2.6 参考文献 | 第66-68页 |
| 3 量子点半导体光放大器的超快动力学特性 | 第68-82页 |
| 3.1 引言 | 第68页 |
| 3.2 数值模拟结果与讨论 | 第68-75页 |
| 3.2.1 光信号脉冲的时域频域变化 | 第68-69页 |
| 3.2.2 量子点半导体光放大器的增益特性 | 第69-70页 |
| 3.2.3 量子点半导体光放大器的相位特性 | 第70-72页 |
| 3.2.4 量子点半导体光放大器的频率啁啾特性 | 第72-73页 |
| 3.2.5 不同类型光脉冲经QD-SOA传输比较 | 第73-75页 |
| 3.3 非均匀结构QD-SOA | 第75-78页 |
| 3.4 小结 | 第78-79页 |
| 3.5 参考文献 | 第79-82页 |
| 4 基于量子点半导体光放大器的全光比较器 | 第82-108页 |
| 4.1 引言 | 第82-85页 |
| 4.2 基于半导体光放大器的全光逻辑 | 第85-88页 |
| 4.2.1 基于交叉增益调制效应实现全光异或逻辑门 | 第86页 |
| 4.2.2 基于马赫-曾德尔干涉仪构成的全光逻辑门 | 第86-88页 |
| 4.2.3 基于四波混频效应实现全光与逻辑门 | 第88页 |
| 4.3 基于QD-SOA-MZI的全光逻辑研究 | 第88-95页 |
| 4.3.1 SOA-MZI传输函数 | 第88-89页 |
| 4.3.2 基于QD-SOA-MZI的异或逻辑门研究 | 第89-92页 |
| 4.3.3 基于QD-SOA-MZI的非逻辑门研究 | 第92页 |
| 4.3.4 基于QD-SOA-MZI的与逻辑门研究 | 第92-95页 |
| 4.4 基于SLALOM的多种全光逻辑 | 第95-99页 |
| 4.4.1 方案原理 | 第95-97页 |
| 4.4.2 论结果 | 第97-99页 |
| 4.5 基于SOA-MZI级联结构的全光3位比较器 | 第99-101页 |
| 4.5.1 SOA-MZI级联结构工作原理 | 第99-100页 |
| 4.5.2 仿真结果、讨论 | 第100-101页 |
| 4.6 基于QD-SOA MZI级联结构的全光8位比较器 | 第101-103页 |
| 4.7 小结 | 第103-104页 |
| 4.8 参考文献 | 第104-108页 |
| 5 基于四波混频效应的全光相位调制信号处理 | 第108-126页 |
| 5.1 引言 | 第108页 |
| 5.2 QD-SOA中的四波混频效应 | 第108-111页 |
| 5.2.1 四波混频效应的理论模型 | 第108-109页 |
| 5.2.2 四波混频数值模拟结果及讨论 | 第109-111页 |
| 5.3 DPSK信号的异或逻辑 | 第111-117页 |
| 5.3.1 DPSK信号介绍 | 第111-113页 |
| 5.3.2 DPSK信号实现异或逻辑的操作原则 | 第113-114页 |
| 5.3.3 DPSK信号实现异或逻辑模拟结果及讨论 | 第114-115页 |
| 5.3.4 多个XOR逻辑同时实现 | 第115-117页 |
| 5.4 DQPSK信号实现波长变换 | 第117-122页 |
| 5.4.1 DQPSK信号介绍 | 第117-118页 |
| 5.4.2 基于四波混频效应的DQPSK信号的波长变换原理 | 第118-119页 |
| 5.4.3 RZ-DQPSK信号的波长变换结果 | 第119-121页 |
| 5.4.4 NRZ-DQPSK信号的波长变换结果 | 第121-122页 |
| 5.5 小结 | 第122页 |
| 5.6 参考文献 | 第122-126页 |
| 6 增益透明现象及其应用 | 第126-140页 |
| 6.1 引言 | 第126页 |
| 6.2 增益透明SOA的工作方式 | 第126-129页 |
| 6.3 基于增益透明QD-SOA的新型NOLM环光开关 | 第129-134页 |
| 6.3.1 基于增益透明QD-SOA的NOLM环光开关原理 | 第129-131页 |
| 6.3.2 模拟结果 | 第131-134页 |
| 6.4 OOK信号到DPSK信号的码型转换 | 第134-137页 |
| 6.4.1 码型转换原理 | 第134-135页 |
| 6.4.2 码型转换模拟结果 | 第135-137页 |
| 6.5 小结 | 第137-138页 |
| 6.6 参考文献 | 第138-140页 |
| 7 总结与展望 | 第140-144页 |
| 7.1 本文工作总结 | 第140-141页 |
| 7.2 未来工作展望 | 第141-144页 |
| 缩写词索引 | 第144-146页 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 | 第146-150页 |
| 学位论文数据集 | 第150页 |
