单模光纤反常色散区零色散波长附近的啁啾演变

当单模光纤的反常色散区二阶，三阶色散同时存在时，首次推出了群速度色散致啁啾的解析表达式，并讨论了啁啾演变过程。利用数值方法，模拟了零色散波长附近群速度色散效应与自相位调制效应共同作用时啁啾的演变。结果表明，三阶色散会导致脉冲铅的畸变。     

光纤GVD和SPM效应所致频率啁啾的匹配

在分析单模光纤群速度色散(GVD)效应和自相位调制(SPM)效应相互作用的基础上，推导出GVD和SPM共同作用引起的啁啾表达式；全面分析了色散长度LD、非线性长度LNL与啁啾变化的关系。结果表明，随着LD／LNI的不同，啁啾特性有着显著变化；当N=LD／LNL=1，即实现了单模光线纤中群速度色散效应与非线性效应相互作用所致啁啾的最佳匹配；通过控制脉冲输入功率，可望实现光脉冲无啁啾的稳定传输。     

负折射介质中高阶非线性效应所致啁啾的研究

利用分步傅里叶法对负折射介质中的广义非线性薛定谔方程进行数值模拟,进而分别得到自相位调制、赝五阶非线性、自陡峭、二阶非线性色散所致啁啾及各项非线性所致总啁啾的演变图.从啁啾上分析了负折射介质中各项非线性效应在脉冲传输时的作用,结果表明,负折射介质中,自陡系数取值的正负可控使脉冲中心位置可向前后沿偏移;在正常色散区,赝五阶非线性系数为负时加速脉冲的展宽,二阶非线性色散项系数取正时使脉冲展宽,取负时使脉冲变窄.     

单模光纤中高斯脉冲无啁啾稳定传输

在分析单模光纤群速度色朦胧（GVD）效应和自相位调制（SPM）效应相互作用的基础上，导出GVD和SPM共同作用引起的啁啾表达式，全面分析了色散长度LD、非线性长度LNL与啁啾变化的关系。结果表明：随着LD/LNL的不同，啁啾特性有着显著变化，当N=LD/LNL=1，即实现了单模光纤中群速度色散效应与非线性效应相互作用所致啁啾的最佳匹配，通过控制脉冲输入功率，可望实现高斯光脉冲无啁啾的稳定传输。     

单模光纤中高斯脉冲无啁啾稳定传输

在分析单模光纤群速度色散(GVD)效应和自相位调制(SPM)效应相互作用的基础上,导出GVD和SPM共同作用引起的啁啾表达式,全面分析了色散长度L_D、非线性长度L_(NL)与啁啾变化的关系。结果表明:随着L_D/L_(NL)的不同,啁啾特性有着显著变化,当N=L_D/L_(NL)=1,即实现了单模光纤中群速度色散效应与非线性效应相互作用所致啁啾的最佳匹配,通过控制脉冲输入功率,可望实现高斯光脉冲无啁啾的稳定传输。     

预啁啾对偏复用孤子技术的补偿

在导出自相位调制和交叉相位调制共同作用所致相位调制频率啁啾的基础上,数值研究了相位调制频率啁啾与初始啁啾的关系,并对有和无初始啁啾40Gbit/s归零码(RZ)在二阶和三阶色散完全补偿(路径平均色散为0)的色散管理偏振复用孤子传输系统中的传输效果进行计算。结果表明,在输入功率达到一定值时,初始啁啾参量C对相位调制频率啁啾的作用,决定着系统偏振复用孤子技术的成效及传输性能,适当选取初始啁啾参量C能够有效抑制偏振模色散,提高孤子脉冲稳定传输距离。     

色散阶变光纤中啁啾演变的研究

给出了色散阶变光纤中群速度色散效应导致的啁啾表达式，采用数值方法模拟了该光纤中的啁啾演变过程。研究结果表明：色散阶变光纤中的啁啾以色散缓变光纤中啁啾为中心跳跃式变化，逐渐与色散缓变光纤中啁啾重合，且比常规光纤中的啁啾小。     

蓝移啁啾和红移啁啾的相互作用关系

通过研究群速度色散（GVD）和自相位调制（SPM）的相互作用，推导出了蓝移啁啾和红移啁啾共同作用所致啁啾的解析表达式。研究结果表明，当色散长度LD和非线性长度LNL确定后啁啾随Z和T的变化特性完全确定，随着LD／LNL的不同，啁啾特性发生了明显变化，通过控制输入功率可实现无啁啾传输，保持脉冲的稳定性。     

利用光脉冲传输特性抑制偏振模色散

基于双折射光纤中光脉冲传输方程，详细分析了二阶色散、自相位调制以及交叉相位调制在光脉冲传输过程中引起的啁啾。分析结果显示：通过合理选取入射功率，二阶色散引起的啁啾与自相位调制引起的啁啾在脉冲中心附近可以相互抵消，从而使脉冲展宽最小；交叉相位调制产生的两偏振分量的啁啾引起的频移，可使两偏振分量间产生互束缚，利用这种现象可以抑制偏振模色散。     

光纤非线性对色散补偿啁啾光栅位置的影响

通过数值计算分析了色散、自相位调制和激光器啁啾等因素对10Gb／s、100kmG．652光纤系统的综合效应。对10Gb／sG．652光纤系统中两种用啁啾光栅补偿色散的方案进行了比较。     

Analytical study on pulse broadening in chained optical amplifiersystems

Approximate analytical formulas for root mean square pulse width evolution in fiber systems using chained optical amplifiers are derived in this paper. Effects of group velocity dispersion (GVD) and self-phase modulation (SPM) are taken into account, and the system may have axially varying parameters, such as uneven fiber dispersion including dispersion management, nonequal amplifier spacing as well as output power, etc. It is shown that the analytical formulas can be applied to the design and analysis of a wide range of practical chained optical amplifier systems, and is helpful in the understanding of the pulse distortion caused by the interaction between SPM and GVD     

超高斯啁啾光脉冲在单模光纤中传输的演化行为

本文从激光脉冲在单模光纤中传输所满足的非线性薛定谔方程出发,通过分步傅里叶变换方法,数值研究了超高斯啁啾光脉冲在单模光纤中脉冲形状的演化.研究表明,超高斯脉冲在单模光纤中传输将经历一个从近平顶、多峰、最后到单峰的演变过程,且高阶色散将引起脉冲形状发生畸变;在GVD和SPM效应的共同作用下,无啁啾的超高斯脉冲在特定条件下将出现孤子演变,具有正啁啾的超高斯脉冲在传输的初始阶段,脉冲形状的变化非常剧烈,而由于负初始啁啾减弱了非线性与色散效应引起的频率啁啾,所以其脉冲波形的变化平缓一些.研究表明,SPM产生的啁啾对入射脉冲的初始啁啾有一定的补偿作用.     

介质光波导中非线性薛定谔方程的一种近似解法及其应用

为了对长距离无中继光传输系统中距离和容量极限进行估计 ,提出了一种非线性薛定谔方程的近似分段解法 ,该方法可同时考虑自相位调制、群速度色散、SRS和SBS的影响。它将整个传输距离分为两段 ,在第一段只考虑自相位调制作用 ,而第二段只考虑色散的作用 ,频率啁啾是联系两段的纽带 ,从而得出距离带宽与入纤初啁啾的解析关系式 ,将图解法得出的最佳初啁啾带入就可得到距离带宽的简单关系式。对 2 .5Gbps系统采用此法得出最大无中继距离 ,采用分步傅里叶算法验证了这一结果的正确性。     

偏振模色散对线性系统脉宽的影响

研究了线性系统中偏振模色散对均方根脉宽的影响。考虑了光源初始啁啾的作用 ,推导出均方根脉宽的解析表达式 ,分析表明 :二阶偏振模色散对脉冲展宽的作用与群速度色散及啁啾有关 ,一阶偏振模色散的作用则与这两者无关。以啁啾高斯脉冲为例 ,推导出一阶偏振模色散补偿前、后均方根脉宽的解析表达式 ,结果表明 ,适当选择群速度色散和初始啁啾参数 ,可以有效地抑制偏振模色散的展宽效应 ;与主态传输法比较 ,啁啾的存在对后向补偿方法的影响更大     

Investigation of wave breaking in the normal dispersion region of nano-structured photonic crystal fibers

The propagation of femtosecond laser pulses with wavelengths of 1550 nm, 1064 nm, 800 nm and 700 nm, respectively, which are in the normal dispersion region of the nano-structured photonic crystal fiber (N-PCF) with interesting broadband normal dispersion and highly nonlinear properties, is studied. For the effect of chirp variation mainly induced by group velocity dispersion (GVD) and self-phase modulation (SPM), after propagation over a short length, the wave breaking occurs. Namely, oscillatory structures are presented near pulse edges and sidelobes appear in the pulse spectrum. In the case of 800 nm, after the propagation of 20 mm, a super flat spectrum is obtained. The bandwidth of the super flat spectrum is associated with the dispersion length and the nonlinear length. By choosing N-PCF and laser pulse with appropriate parameters, a broadband super flat spectrum in a short length can be achieved.     

Simultaneous compensation of laser chirp, Kerr effect, anddispersion in 10-Gb/s long-haul transmission systems

The effects of chirp and fiber nonlinearity in a directly modulated 10-Gb/s intensity-modulated direct-detection (IM-DD) fiber transmission system are investigated by simulation, and a simple and flexible technique for compensating these effects is discussed. Self-phase-modulation (SPM) in optical fiber can be equalized by an anomalous dispersion fiber, whereas pulse broadening caused by laser transient chirp can be compensated by normal dispersion. Using these characteristics, laser transient chirp, SPM, and fiber dispersion can be simultaneously compensated by equalizing fibers inserted within certain intervals. Optimum compensation is always realizable for such fixed equalizing fibers, since the magnitude of SPM can be controlled by changing the optical power in the fiber. Simulation suggests that this technique enables 10-Gb/s, 100-km fiber transmission by direct modulation     

利用腔内可控自相位调制效应压缩飞秒光脉冲

报道了在掺钛蓝宝石环形激光器中加入非线性折射率 n2 较大的 SF- 57玻璃形成腔内可控的 SPM效应 ,并引入适当的负 GVD,将脉冲宽度从 30 fs压缩至 16 fs,相应的脉冲压缩率为 4 7%。