一种基于萨格纳克环的微分方程求解器及其设计方法技术

本发明专利技术提供一种基于萨格纳克环的微分方程求解器及其设计方法包括以下几个步骤：步骤A：基于传输矩阵法，对所述搭建的微分方程求解器进行数学运算，得到所述微分方程求解器的传输表达式；步骤B：通过仿真模拟得到所述微分方程求解器的振幅图以及相位图，并与理想一阶微分方程的频谱图及相位图进行对比；步骤C：实现一阶常系数微分方程可调的原理；步骤D：往输入端输入高斯脉冲，在输出端观测其输出的时域波形图。本发明专利技术可以通过进一步级联的方式，在实现一阶微分方程的基础上实现二阶常系数可调的微分方程求解功能，可以进一步的扩展了本结构的可实用性，在硅光信号处理领域具有很广泛的应用前景。的应用前景。的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于萨格纳克环的微分方程求解器及其设计方法


[0001]本专利技术属于通信
，尤其是涉及一种基于萨格纳克环的光学常系数微分方程求解结构。

技术介绍

[0002]随着计算机和信息通信的迅速发展，信号速率在不断提高，以电子技术为基础的通信网络几乎达到了速度极限，在电域对信号进行处理已经不能满足所需速度的要求了。相比于电信号处理，光信号处理可以更好地满足当前信息传输、存储所需的高带宽和高速率地要求。今年来提出了很多光学信号处理器件结构，例如光学微分器、光学积分器、光学希尔伯特变换器以及光学微分方程求解器。
[0003]微分方程作为数学领域的重要分支之一。最初应用于解决人们在物理学、天文学、几何学等领域所遇到的问题。在当代，社会人口发展、城市交通流等许许多多的实际问题都需要利用微分方程建立相关模型进行分析预测。广泛应用于几乎所有的自然科学以及工程领域。
[0004]光学微分方程的求解所使用的器件往往是光纤光栅、FP腔以及微环谐振器等。但现有的技术大多数只能实现k系数固定的一阶微分方程，可是不同的k系数代表了不同的微分方程系统，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于萨格纳克环的微分方程求解器，其特征在于，采用硅波导材料，采用马赫曾德尔耦合器组成SLR；每个SLR中环形波导I2的长度都为10
‑
50μm，带加热器的MZI臂I1和不带加热器MZI臂I3的长度为10
‑
50μm，不带加热器MZI臂I4的长度为10
‑
50μm，Ic耦合长度为10
‑
50μm。2.一种基于萨格纳克环的微分方程求解器的设计方法，其特征在于，包括以下几个步骤：步骤A：基于传输矩阵法，对所述搭建的微分方程求解器进行数学运算，得到所述微分方程求解器的传输表达式；步骤B：通过仿真模拟得到所述微分方程求解器的振幅图以及相位图，并与理想一阶微分方程的频谱图及相位图进行对比；步骤C：实现一阶常系数微分方程可调的原理；步骤D：往输入端输入高斯脉冲，在输出端观测其输出的时域波形图。3.如权利要求1所述的基于萨格纳克环的微分方程求解器的设计方法，其特征在于，所述步骤A中，根据传输矩阵法，所述微分方程求解器的传递函数为步骤A中，根据传输矩阵法，所述微分方程求解器的传递函数为r
s
＝2ja2(a1+a3)(a1kt3‑
a3k3t)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)其中ts和rs分别为具有MZI耦合器的SLR的透射函数以及反射函数，t和k分别为定向耦合器的传输系数和耦合系数；a
i
＝exp(
‑
αl
i
‑
jβl
i
)(i=1，2，3，4)为波导的传输因子，l
...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐铭，贺龙琪，陈子凡，杨博，吉建华，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：