高速光纤通信系统中高阶效应对孤子压缩的影响

在色散位移光纤中,采用分步傅立叶方法对非线性薛定鄂方程进行了数值计算与模拟皮秒脉冲在色散位移光纤中的传输,计算和分析了受激拉曼散射效应（SRS）和三阶色散对色散位移光纤中皮秒脉冲的孤子效应压缩的影响。通过分析最佳压缩因子与孤子阶数之间的关系,发现在光纤的低群速度色散区,高阶色散将成为影响最佳压缩因子的主要原因,而在高群速度色散区,高阶色散效应被抑制,SRS成为影响孤子效应压缩的主要原因。在高速光纤通信系统中,这篇文章的结论可能会在脉冲压缩方面的研究上具有一定的指导意义。     

色散控制孤子系统的自陡峭效应分析

针对色散控制孤子系统中孤子幅度、脉宽等参数的动态周期变化特性,采用变分法分析了高速色散控制啁啾高斯准孤子在自陡峭条件下的传输演化特性.对160 Gb/s长距离高速色散控制孤子传输系统的传输特性进行了数值模拟,指出了自陡峭效应对系统的有害性和控制的必要性,对色散控制孤子系统设计具有参考价值.     

高阶色散对光脉冲传输的影响

在考虑光纤色散三阶项时,推导出具有初始啁啾的高斯光脉冲沿单模光纤传输时的表达式。以此为基础,讨论了不同色散参量、脉冲宽度对光脉冲形状的影响。采用MATLAB数学软件对理论结果进行了计算。波形分析显示三阶色散项会引起光脉冲形状发生畸变,使波形中心偏向一侧,在这一侧脉冲沿附近形成拖尾振荡结构。三阶色散项数值越大,拖尾越长,畸变越严重。在三阶色散项相同的情况下,输入光脉冲频率越高,输出脉冲的拖尾越长。结果表明,拖尾的大小不仅与三阶色散项有关,也与传输速率有关。     

滑频滤波器对频率移动抑制的研究

利用有关理论研究了脉冲形状为高斯型的色散管理孤子系统中滑频滤波器对频率移动的抑制。首先采用高阶非线性薛定谔方程来描述皮秒光脉冲在单模光纤内经过周期性放大器后的传输模型。然后利用微扰变分方法推导出光通信系统存在滤波器和拉曼效应的情况下，孤子参数演化的动力学方程，并对其进行仿真，得出脉冲幅度、宽度、啁啾以及频率随距离的演变特性。最后比较了上滑频滤波器、下滑频滤波器、以及无频移滤波器在抑制频率移动的性能。     

高阶耦合系数三芯光纤耦合器开关数值解

利用分裂步长傅立叶方法研究了基态孤子在耦合系数随频率变化的三纤芯非线性光纤耦合器中的传输和开关特性。研究表明一阶色散耦合系数使光脉冲耦合传输的周期性和陡峭的开关特性遭到破坏;二阶色散耦合系数使光脉冲传输时的耦合长度减短、开关阈值功率增加而且开关特性也变得更加陡峭。     

高阶非线性效应对啁啾高斯光脉冲传输的影响

利用对称分步傅立叶方法(SSFM)求解非线性薛定谔方程(NLS),探讨了光纤损耗、三阶色散和五阶非线性极化效应对啁啾高斯光脉冲传输的影响.数值研究结果指出:在一定条件下,初始啁啾、三阶色散和五阶非线性效应都会对脉冲的波形、宽度和峰值功率产生影响,脉冲的振荡波形主要由三阶色散决定,五阶非线性和啁啾会对它起到调制作用,存在一定的三阶色散和五阶非线性能减弱初始啁啾对脉冲的影响.     

光子晶体光纤中反常色散区超连续谱产生的机理研究

对光子晶体光纤中超连续谱产生的机理作了初步探讨,认为超连续谱产生的主要原因是高阶孤子的分裂和四波混频效应,自相位调制并不是形成超连续谱的主要原因,当泵浦波长位于光纤反常色散区时可以直接形成高阶孤子,这些孤子随后分裂成基孤子辐射和对应的非孤子辐射,然后发生四波混频效应,使能量不断向其它频谱分量上转移,最后形成了很宽的超连续谱。     

高阶非线性效应对啁啾高斯光脉冲传输的影响

利用对称分步傅立叶方法（SSFM）求解非线性薛定谔方程（NLS）,探讨了光纤损耗、三阶色散和五阶非线性极化效应对啁啾高斯光脉冲传输的影响.数值研究结果指出：在一定条件下,初始啁啾、三阶色散和五阶非线性效应都会对脉冲的波形、宽度和峰值功率产生影响,脉冲的振荡波形主要由三阶色散决定,五阶非线性和啁啾会对它起到调制作用,存在一定的三阶色散和五阶非线性能减弱初始啁啾对脉冲的影响.     

三阶色散对色散管理孤子系统影响研究

仿真研究了在三阶色散影响下色散管理光孤子系统的传输特性。利用分布傅立叶方法对非线性薛定谔方程进行了数值求解,同时讨论了在色散管理孤子系统中应用三阶色散补偿对传输特性的影响。仿真结果表明,三阶色散对色散管理孤子脉冲形状和频谱都有明显的影响,并建议在长距离高比特率的色散管理孤子系统中应用三阶色散补偿技术。     

光子晶体光纤中脉冲俘获现象的研究

采用分步的傅立叶方法数值求解了耦合的非线性薛定鄂方程,模拟了双脉冲在光子晶体光纤中的非线性传输和俘获脉冲的产生.发现当泵浦脉冲在反常色散区进行泵浦,而信号脉冲在正常色散区入射,且两脉冲间满足初始群速度匹配或者接近匹配时,才观察到了脉冲俘获现象,其产生机制是随后产生的拉曼孤子脉冲与信号光之间的交叉相位调制作用.此外,也研究了各种入射激光参数对脉冲俘获的影响.当信号光和泵浦光靠近零色散点入射时,俘获效应越明显;当泵浦光的峰值功率增加时,孤子脉冲的红移现象越来越明显,被俘获的信号光成分也将逐渐产生蓝移.     

被动锁模掺镱光纤激光器中耗散孤子特性

对被动锁模光纤激光器系统谐振腔中每个器件进行建模;通过数值仿真实验研究了具有严格线性啁啾的耗散孤子在谐振腔内的演化过程;分析了腔内色散与掺镱光纤的饱和能量对耗散孤子脉宽与峰值功率特性参数的影响.仿真实验结果表明,耗散孤子的脉宽随着色散的增加而变宽,峰值功率随着色散的增加而减小.增益饱和能量对耗散孤子脉宽的影响是非单调的,在仿真实验条件下,当掺镱光纤的增益饱和能量的值为70 pJ时,脉宽达到最小值,而耗散孤子的峰值功率随着增益饱和能量的增加而增加,且变化趋势几乎是线性的.     

10GHz ps光孤子在G652光纤中的绝热传输实验

利用二次谐波频率分辨光学门(FROG)脉冲分析仪,实验研究了一阶啁啾ps光孤子在普通单模光纤(SMF)中长距离绝热传输时脉冲波形、脉宽和啁啾的变化规律。实验结果表明,在色散较大的标准SMF中,一阶啁啾孤子的稳定传输长度超过1000个色散长度,即很好地保持双曲正割波形不变(啁啾不影响孤子的波形),但啁啾孤子的脉宽展宽速度高于非啁啾孤子绝热传输的微扰结果;采取预加重措施,可以减小孤子脉宽的增大。因此,对于占空比较小的ps孤子脉冲,可以不必采用复杂的消啁啾和色散管理措施,就可以利用绝热方式进行稳定传输。     

光纤损耗下的光孤子系统最大无中继距离的设计

主要研究了在有损耗的情况下 ,光孤子系统中的光纤色散、工作波长和初始脉冲的脉宽对设计系统最大无中继距离的影响 研究发现 当系统中的光纤色散在某些范围内 ,最大无中继距离随色散的减小而突然减小 ,故应尽量避免选择那些使得最大无中继距离突然骤减的色散值 ;在DWDM系统中要慎重地选择待复用的波长范围 ,因为在某些波长范围里各个波长对应的最大无中继距离相差悬殊 ,这势必会对系统的性能有所影响 尽管系统的最大无中继距离随输入脉冲的脉宽的增大而增大 ,但由于系统的容量并无明显改善 ,故依靠增大脉宽来增大系统的最大无中继距离并无多大实际意义     

啁啾对飞秒脉冲在光子晶体光纤中传输的影响

采用广义非线性薛定谔方程描述啁啾对飞秒脉冲在光子晶体光纤中传输特性的影响,利用对称分步傅里叶方法通过求解方程,数值计算了有无啁啾情况下相同脉宽和功率、不同入射波长飞秒脉冲在光子晶体光纤中的传输,对比不同色散区飞秒脉冲波形的演化及超连续谱的产生。结果表明,较低功率时,反常色散区和零色散区,初始啁啾对于孤子的快速形成和传输具有重要的作用,而位于正常色散区时,啁啾破坏了脉冲形状,不利于脉冲的传输。反常色散区和正常色散区啁啾有利于频谱的展宽;零色散区,啁啾对频谱展宽影响不明显。较高功率时,频谱展宽主要受功率影响,啁啾对频谱展宽作用不大。这些结论对于脉冲传输和超连续谱系统优化设计和控制具有理论指导意义。     

三阶色散效应对色散控制孤子传输的影响

采用分步快速傅里叶数值计算方法研究三阶色散对高速色散控制孤子传输特性的影响,通过对比不同系统条件下数值模拟的传输演化图,表明色散控制孤子系统比普通孤子系统的传输性能更优越,且对色散控制孤子系统设计具有参考价值。     

波导色散对宽带信号脉压性能的影响

基于成对回波理论，针对波导色散对宽带信号脉压的影响进行了理论分析，推导出了具体的数学表达式．并针对宽带LFM信号进行了仿真实验．理论分析和仿真表明，波导色散会使宽带信号的脉压波形主瓣展宽，旁瓣幅度升高和积分旁瓣比变大．     

Optical pulse compression using a nonlinear optical loop mirror constructed from dispersion decreasing fiber

A novel scheme to compress optical pulses is proposed and demonstrated numerically, which is based on a nonlinear optical loop mirror constructed from dispersion decreasing fiber (DDF). We show that, in contrast to the conventional soliton-effect pulse compression in which compressed pulses are always accompanied by pedestals and frequency chirps owning to nonlinear effects, the proposed scheme can completely suppress pulse pedestals and frequency chirps. Unlike the adiabatic compression technique in which DDF length must increase exponentially with input pulsewidth, the proposed scheme does not require adiabatic condition and therefore can be used to compress long pulses by using reasonable fiber lengths. For input pulses with peak powers higher than a threshold value, the compressed pulses can propagate like fundamental solitons. Furthermore, the scheme is fairly insensitive to small variations in the loop length and is more robust to higher-order nonlinear effects and initial frequency chirps than th