光纤偏振模色散和偏振相关损耗对超短光脉冲传输的影响

采用琼斯矩阵与随机耦合的波片模型（Monte—Carlo）方法相结合研究了在偏振模色散（PMD）和偏振相关损耗（PDL）共同作用下，超短光脉冲经光纤传输后脉冲被展宽的统计特性。结果表明，通过与偏振模色散的相互作用，偏振相关损耗可以引起光脉冲的压缩效应，同时脉冲展宽和压缩的概率密度分布与光纤偏振模色散及偏振相关损耗的相对数值存在十分密切的关系。在偏振模色散为0．05ps／km^1/2，光纤长度为75km的情况下，当偏振相关损耗均值从0．07dB／km增加到0．49dB／km时，光脉冲被压缩的概率从4．3％增大到92．9％。无论何种情况下，脉冲压缩和展宽的概率密度均可用瑞利-麦克斯韦分布函数进行描述。     

光纤色散对FFH—OCDMA系统误码率的影响

介绍了光纤色散对快跳频光码分多址（FFH-OCDMA）系统结构，分析了系统性能并进行计算机仿真。结果表明，在FFH-OCDMA系统中，光纤色散导致解码自相关光脉冲峰值功率和光脉冲取样能量的降低，进而导致系统误码率（BER）的增加，最后，提出用改变判决门限的方法来降低色散对BER的影响。     

利用光子晶体光纤实现10 Gb/s光传输系统的色散补偿

利用光子晶体光纤（PCF）在10Gb/s光传输系统中对普通单模光纤中传输的光脉冲进行了色散补偿，获得了很好的补偿效果。实验中，10Gb／s光脉冲序列经过2.163km普通单模光纤被展宽后．利用26m长光子晶体光纤对其进行色散补偿．补偿后脉冲基本恢复到了初始形状。进一步的理论计算表明，此光纤在C波段20nm波长范围内对普通单模光纤能够实现较好的色散斜率补偿，补偿后剩余色散小于5ps／nm。理论与实验结果表明光子晶体光纤在色散补偿方面具有很大的潜力．在未来光通信系统中将发挥重要作用。     

光子晶体光纤中非线性传输的数值分析

利用数值方法求解了广义非线性薛定谔方程，模拟了飞秒激光脉冲在具有不同色散特性的光子晶体光纤（PCF）中非线性传输和超连续光谱的产生过程，分析了在反常色散区和正常色散区飞秒激光脉冲的非线性展宽机制，详细讨论了脉冲内拉曼散射（ISRS）、自陡峭（SS）效应以及高阶色散对超连续光谱产生的影响。分析结果表明．无论在光子晶体光纤的反常色散区、正常色散区还是在光纤的零色散点，脉冲内拉曼散射效应对长波波段的光谱展宽都具有重要的作用。讨论了高阶色散尤其是三阶色散对超连续光谱中反斯托克斯波的显著影响，合理地选择色散曲线，能够得到更宽更平坦的超连续光谱，表明了光子晶体光纤的可控色散特性的重要应用价值。     

平均色散值为正和负的色散管理系统中光孤子传输特性数值模拟

为了讨论光孤子在色散管理系统中传输的特性,分别模拟了孤子在平均色散为负（反常色散）、正（正常色散）的不同色散深度色散管理系统中演化的情况,结果表明,随着周期色散图色散深度的增大,稳定传输的脉冲峰值功率增大,且脉冲周期性振幅的波动幅度增大,并且发现了亮孤子可以在平均色散为正的光纤系统中传输,但传输质量较差,传输距离有限。     

40GHz皮秒光脉冲序列光谱展宽的实验研究

实验采用具有较大正常色散值的高非线性光纤（HNLF），应用脉冲啁啾补偿压缩技术的改进方案实现了40GHz、1．2ps光脉冲序列光谱的更大展宽。在该方案中，脉冲首先通过一定长度的HNLF，成为光谱展宽的线性正啁啾脉冲；然后经过相应长度的普通单模光纤（SMF）进行啁啾补偿压缩以重新提高峰值功率；最后进人第2段HNLF实现脉冲光谱的进一步展宽。实验结果表明，在使用相同长度HNLF（150m）和相同抽运脉冲输入条件下，改进方案10dB带宽增加了3．28nm，并且相干特性保持良好。实验表明，对于40GHz皮秒光脉冲序列，在其峰值功率受自身高重复频率限制不能被光功率放大器充分放大的情况下，该方案是实现脉冲光谱在此类HNLF中展宽的有效途径。     

偏离布儒斯特角情况下四棱镜组二阶、三阶色散的解析表示

1984年FOrk等人提出的四棱镜组可以产生正负可调的群速色散，用来补偿自相位调制所产生的惆嗽，使得它在超短脉冲振荡器和放大器中均得到十分广泛的应用．现在自锁模掺钛蓝宝石激光器中，用石英棱镜组和啁啾镜联合进行色散补偿，已获得6．5fs的光脉冲．最近又有压缩至4．6fs的报导．随着脉冲宽度的进一步减小，不光要补偿二阶色故，还必须补偿三阶及更高阶色散．为了获得短于10fs的光脉冲，在自锁模固体激光器中，人们采用短的激光晶体并用石英棱镜代替玻璃棱镜进行色散补偿以减小三阶色散，利用棱镜对和啁啾镜联合来进行高阶色散补偿．目…     

非线性光脉冲在平均正常色散光纤中的传输

最先对非线性归零脉冲在具有平均正常色散光纤中传输进行了数值分析，数值模拟表明即使色散搭配光纤具有平均以散为正常色散，脉宽为２０ｐｓ，重复频率为７．４ＧＨｚ的非线性归零脉冲在色散为－０．５ｐｓ／（ｎｍ．ｋｍ），放大器间距为５４ｋｍ的光纤中传输１０００ｋｍ是可能的。提高入纤功率不能延长脉冲的最大传输距离，这与脉冲在平均色散为反常平均色散光纤中的传输特性相反。     

色散管理光纤中超短光脉冲压压缩效应研究

本文研究了色散管理光纤中超短光脉冲的压缩效应。对于两种不同的色散管理光纤，分析了脉冲压缩机制和效果。发现总色散为零和总色散不为零的色散管理光纤对超短光脉冲压缩都有较大的压缩比，而后者比前者所需最佳纤长缩短一半。当考虑高阶色散和高阶非线性项效应时，发现脉冲压缩质量有所下降，其中总色散不为零的色散管理光纤中脉冲压缩质量劣化更快。     

宽调谐窄线宽脉冲钛宝石激光器

介绍了一种采用色散型布儒斯特棱镜扩束器调谐的脉冲钛宝石激光系统，通过泵浦光反馈泵浦，使转换效率提高了～８％；采用色散型布儒斯特棱镜扩束器加光栅（或平面镜）调谐，实现了窄线宽可调谐输出，输出激光能量为２３ｍＪ，转换效率达１９％．调谐范围为６８０～９１３ｎｍ，输出激光线宽小于０．０１ｎｍ。     

半导体光放大器用于相位补偿的实现

行波半导体光放大器的相位补偿作用削弱了啁啾光脉冲在光纤中传输时由于色散引起的展宽．本文讨论了初始光脉冲形状和光放大器饱和度对相位补偿的影响，解释了实验中观察到的相位补偿光脉冲光谱的多峰结构现象．     

新腔提高光参量振荡器的重复率

在没有色散补偿情况下，以冲酸钛氧铷（RTA）为基础的光参量振荡器产生了344MHz脉冲重复率、280fs的信号脉冲。这是泵浦激光脉冲重复率（86MHz）的4倍。该器件利用新型小巧的半单片腔结构使晶体中的光接近最佳聚焦。苏格兰圣安德鲁斯大学的研究人员相信，这是光参量振荡器演示的最高重复频率。典型光参量振荡是两个弯曲反射镜和两上平面反射镜（它们构成共振腔）之间安有非线性晶体的z形结构。研制者D．Reid说，我们的光参量振荡器可认为是这种腔的等价物。这件腔由通过晶体中心的反射镜平台分裂成两半，3mm长砷酸钛氧铷晶体的一个平端…     

10Gb/s孤子信号在常规光纤中传输超过5250km

PaulHarper及其助手在英国Aston大学的实验中证实，采用常规光纤在高速率（10Gb／s）下，光孤子信号能传输几千km，并且在信号中没有引起比特误码率的发生。实验中采用工作波长为1557nm的有源掺饵销模光纤环形激光器，以便产生近乎有限变换的脉宽为20Ps的2．5GHz光脉冲。铅酸铝调幅器改善了2．5Gb／s脉冲流中的伪随机数据码型。为避免码型的影响，脉冲经过两次分离和交叉，重新组合的脉冲间具有适当的时延。传输实验包括一个包散为16．75Ps／nm·km、31．6km标准光纤的单跨距再循环环路和一个总色散为—521．6Ps／nm·km色散补偿模块。1…     

拍瓦级光参量啁啾脉冲放大系统中光参量相位演化研究

在基于光参量啁啾脉冲放大的拍瓦级超短超强飞秒激光装置中,光参量相位是阻碍脉冲时域压缩的关键因素。对中国工程物理研究院的数拍瓦全光参量啁啾脉冲放大装置（SILEX-II）的光参量相位演化进行了详细研究。研究结果表明,通过光参量放大过程累积的群延迟色散高达532 fs2,三阶色散高达5782 fs3,在未补偿光参量相位的情况下,压缩脉冲的时域峰值强度仅为傅里叶变换极限脉冲的43%。通过调节压缩器光栅间距,补偿了光参量相位的群延迟色散,将压缩脉冲的时域峰值强度增加至傅里叶变换极限脉冲的94%。研究结果为SILEX-II激光装置的脉冲时域压缩提供了有效指导,同时也为未来基于全光参量啁啾脉冲放大技术的10～100 PW高峰值功率激光器的设计提供了依据。     

5GHz光孤子源

本文分别利用国内及国外量子阱半导体激光二极管芯片，采用增益开关技术，成功地产生了５ＧＨｚ超短光脉冲，并利用滤波器及正常色散光纤补偿技术，得到了近变换极限的超短光脉冲，脉冲宽度分别达到９ｐｓ及１４．７６ｐｓ，并以此半导体超短脉冲光源为光孤子源，分别实现了５６．３ｋｍ，３１ｋｍ光孤子传输。     

光纤通信中高阶色散对飞秒光脉冲传输影响的数值研究

数值模拟了光纤通信中三阶色散和四阶色散对飞秒光脉冲传输的影响,结果表明三阶色散和四阶色散都会影响通信质量,三阶色散起主要作用,正常色散使光脉冲向前沿偏移,反常色散使光脉冲向后沿偏移,它们都使脉冲展宽且形成振荡带;四阶色散使脉冲展宽且光谱出现旁瓣。     

基于非零色散位移光纤的4×10Gb／s CWDM系统优化

利用光通信系统设计平台，研究了一种基于直接调制激光器和非零色散位移光纤（NZDSF）的高速粗波分复用（CWDM）系统的优化方案。通过软件的参数优化和扫描计算等独有功能，着重分析了光纤色散对高速直接调制信号的影响，比较并证实了NZDSF的CWDM升级方案的可行性。研究发现，负色散系数的光纤与光脉冲啁啾相互作用能更好地改善传输质量。     

基于时空调制不稳的高效二次谐波的产生

近年来在光学领域，光的频率转换，尤其是超短脉冲光的频率转换，成为一个重要的热门问题而倍受关注．众所周知，超短脉冲光的频率转换效率的大小主要受限于非线性晶体色散引起的群速度失匹，相位失匹和群速度色散失匹．为得到较高的转换效率，各种相位匹配技术相继发展起来．这里我们介绍一种和传统的二次谐波产生机制完全不同的新型     

保偏阶跃光纤中矢量调制不稳定性

利用光脉冲在非线性双折射光纤中传播时所遵守的相干耦合非线性薛定谔方程，研究了保偏色散阶跃光纤（SWDF）中偏振方向与双折射轴成任意角度时、在反常色散区和正常色散区所产生的调制不稳定性。结果表明：在反常色散区，对于任意的偏振角和任意输入功率的光脉冲都产生调制不稳定性；在正常区散区，存在不稳定区域和稳定区域，对应不同的不稳定区域输入临界功率不同，脉冲有不同的增益谱，给出了调制不稳定性增益谱随传输距离和偏振角的变化关系。     

级联PSA非零色散位移光纤通信系统传输性能的研究

本文通过计算机系统仿真研究了以相敏光放大器（PSA）作为中继光放大器的非零色散位移光纤通信系统的传输性能,分析了PSA系统的码间干扰（ISI）限制距离与信号速率、光纤色散、放大器间距和放大器平均输出信号功率的关系,以及PSA中泵浦光和信号光之间的相位漂移和信号脉冲波形对级联PSA光传输系统传输性能的影响。