基于硅线波导的高速全光波长转换研究

集成化是未来光通信系统发展的趋势之一，作为光通信网络的重要组成部分，波长转换器件必将走向集成化。基于绝缘体上硅(SOI)材料的硅线波导不但与集成电路制作工艺兼容，而且对光的约束能力强，为集成型非线性光学器件提供了理想的解决方案。本项目将深入研究硅线波导中的四波混频效应并实现高速全光波长转换，优化设计硅线波导结构以减小四波混频的相位失配、提高转换效率、扩展转换带宽，抑制自由载流子吸收引起的功率限制和其它非线性噪声的影响，并首次探索高Q值环形谐振腔波长转换及多个信道同时转换的方法，满足大容量波分复用系统的需要。硅线波导波长转换器件具有集成性好、体积小、重量轻、光路稳定、码型格式透明、支持多信道并行操作等诸多优点，将为光通信系统中的关键器件提供新的选择，对加速光通信系统的集成化具有重要意义，同时为全波导集成光学微系统的发展提供有价值的参考，促进光信号处理和光传感系统等的集成化。