[发明专利]用于求解二阶微分方程的硅基环形谐振腔结构

摘要

一种用于求解二阶微分方程的硅基环形谐振腔结构，包括：信号发生模块、谐振腔信号求解模块和信号分析模块，其中：信号发生模块与谐振腔信号求解模块的输入相连，信号分析模块与谐振腔信号求解模块的输出相连；所述的谐振腔信号求解模块包括：一个直波导和一个边界与直波导耦合的自耦合谐振腔；本发明通过调节硅基环形谐振腔中光学模式之间的相互作用(即模式分裂)的耦合强度来求解系数可变的二阶微分方程，减小了调节的复杂性，提高了求解过程的稳定性。

主权项

1.一种硅基环形谐振腔结构的应用，其特征在于，用于求解二阶微分方程，所述的硅基环形谐振腔结构包括：信号发生模块、谐振腔信号求解模块和信号分析模块，其中：信号发生模块与谐振腔信号求解模块的输入相连，信号分析模块与谐振腔信号求解模块的输出相连，谐振腔信号求解模块包括：一个直波导和一个边界与直波导耦合的自耦合谐振腔；所述的信号发生模块包括：依次相连的可调激光器、高斯脉冲产生系统和电光调制系统；所述的高斯脉冲产生系统包括：两个串联的马赫曾德调制器、分别与两个马赫曾德调制器相连的两个光放大器、分别与两个光放大器相连的脉冲信号发生器和电移相器；所述的自耦合谐振腔上设有用于激发产生一个与输入端逆时针方向本征模式相反的顺时针模式的干涉耦合器，该干涉耦合器的干涉仪两臂上设有推挽式相移器；所述的信号分析模块包括：光分束器、与光分束器输出端分别相连的频域分析系统和时域分析系统；所述的时域分析系统包括：依次相连的掺饵光纤放大器、可调光滤波器和示波器；所述的频域分析系统包括：光谱分析仪；所述的二阶微分方程用于表示二阶连续时间线性时不变系统，其形式为：其中：X(t)为系统输入信号，Y(t)为系统输出信号，微分项dt以皮秒为单位相当于表征高速光学信号的Gb/s，由品质因数理论计算值Q_i、Q_e和Q_u决定的系数a₀、a₁、b₀和b₁补偿由1/dt和1/dt²引起的阶数变化。