【技术实现步骤摘要】
一种在多模波导中实现多模准相位匹配四波混频的方法
[0001]本专利技术涉及了属于光通信
的一种在波导中实现相位匹配四波混频的方法，具体涉及了一种在多模波导中实现多模准相位匹配四波混频的方法。
技术介绍
[0002]波长转换在在波长路由的光通信系统中不可或缺，当两个具有相同波长的信号到达同一节点时，波长会发生阻塞。为了实现波长的重用，可以在此节点上通过波长转换，将其中一个波长上携带的信息复制到另一个空闲的波长上继续传输。随着近十年来集成光波导技术的飞速发展，基于片上光波导器件的全光波长转换研究逐渐兴起。其中四波混频效应(Four Wave Mixing,FWM)由于其对高阶调制格式透明而受到了大量的关注。
[0003]在波导中实现高效率的FWM首先要实现相位匹配。主流的相位匹配方法多是调整波导尺寸进行色散管理，在目标波段范围内获得接近零的色散。目前大多数研究只针对波导中的基模，对基模的色散管理技术已较为成熟。随着片上混合复用概念的提出，针对多模波导的研究日趋火热，多模波长转换的研究也已提上日程。2014年，Di...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种在多模波导中实现多模准相位匹配四波混频的方法，所述的多模波导是包括了两段直波导以及两段直波导之间的锥形波导，其特征在于，包括如下步骤：1)确定基模和高阶模的目标信号光、泵浦光和闲频光波长，然后基于当前目标信号光、泵浦光和闲频光处理获得当前目标信号光下基模和高阶模分别对应的四波混频过程中直波导宽度
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相位失配量的关系曲线；2)根据当前目标信号光下基模和高阶模分别对应的四波混频过程中直波导宽度
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相位失配量的关系曲线，选择两个直波导的宽度W1和W2，使得当前目标信号光处两种宽度的直波导分别在基模和高阶模对应的四波混频过程中的相位失配量满足多模相位失配量等式；3)根据两段直波导的宽度差确定锥形波导长度，实现不同宽度直波导之间模式的绝热转换；4)将每个直波导在基模和高阶模对应的四波混频过程中的相位失配量中较大的相位失配量作为当前直波导的目标相位失配量，根据每个直波导的长度与当前直波导的目标相位失配量的乘积等于π，确定当前两段直波导的长度，由步骤2)中的两段直波导以及步骤3)中的锥形波导构成多模波导基本单元，多个多模波导基本单元之间依次连接后形成周期性结构，从而构成最终的多模波导，在最终的多模波导中同时实现基模和高阶模的四波混频过程的准相位匹配。2.根据权利要求1所述的一种在多模波导中实现多模准相位匹配四波混频的方法，其特征在于，所述步骤1)具体为：首先确定在基模和高阶模对应的四波混频过程中进行准相位匹配的信号光波长，接着确定泵浦光波长，基于信号光波长和泵浦光波长从而确定闲频光波长；然后基于当前信号光、泵浦光和闲频光利用仿真软件对不同宽度的直波导的本征模式进行仿真，得到每个宽度的直波导中当前信号光、泵浦光、闲频光分别在基模和高阶模下对应的有效折射率，基于有效折射率计算获得当前宽度的直波导在基模和高阶模分别对应的四波混频过程的相位失配量，遍历计算不同宽度的直波导在基模和高阶模对应的四波混频过程的相位失配...
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