产生1000种波长光的高密度多波长光源

日本电报电话公司尖端技术综合研究所研制出用于１０００信道以上的多波长通信用高密度多波长光源（超连续光源）。此光源利用高功率光脉冲通过非线性光学介质时产生光谱的超宽带现象（超连续现象）。超连续光源的非线性光学介质用石英玻璃光纤，脉冲光源用重复率１２．５　ＧＨｚ的锁模半导体激光器。在脉冲进入产生超连续光用的光纤之前要用光放大器放大。脉冲光谱线在进入产生多波长光用的光纤前呈４、５个波长的离散结构，但光纤输出时在１５００～１６００　ｎｍ波长范围内，波长数增至１０００个以上（图１）。相邻信道的间隔与脉冲光…     

理解带宽

当光脉冲在光纤中传播时,色散或光脉冲扩散是影响光纤带宽的主要机制。为了对光纤带宽进行标准化,端到端的光纤带宽被归一化到１公里。波长为８５０ｎｍ的１６０ＭＨｚ－ｋｍＦＤＤＩ接口和１３００ｎｍ的５００ＭＨｚ－ｋｍ　ＦＤＤＩ接口指标的实际意义为：假设光纤长度为５００米,那么两种模式带宽的理论值分别为３２０由ＭＨｚ－ｋｍ／０．５ｋｍ）和１０００ＭＨｚ（５０００ＭＨｚ－ｋｍ／０．５ｋｍ）．　　光纤和光缆制造商均采用测光标准来测量光纤带宽,并按习惯称之为“模式”带宽（Ｍｏｄａｌ　Ｂａｎｄｗｉｔｈ）。光纤成缆…     

一种新的四波混频全光波长变换实验研究

优化设计半导体光纤环形激光器产生波长连续可调谐窄线宽的激光输出,可调谐范围为４０ｎｍ。利用半导体光放大器的非线性效应四波混频,实现了码速为２．５Ｇｂｉｔ／ｓＳＤＨ信号光的波长变换,向上变换８．２４ｎｍ,向下变换１９．４９ｎｍ。在实验中不需要外加泵浦光源。     

980 nm和1480 nm LD混合泵浦两段级联掺铒光纤放大器实验研究

采用两段级联掺铒光纤、９８０ｎｍ和１４８０ｎｍＬＤ混合泵浦方式，实验分析比较了内插光隔离器和内插光隔离－耦合环光路结构掺铒光纤放大器（ＥＤＦＡ）的增益、噪声系数和输出功率特性。研制出内插光隔离－耦合环的ＥＤＦＡ，在信号波长１５５３．５ｎｍ处，小信号增益为４２．８ｄＢ，噪声系数为４．４ｄＢ，输出功率为１５．２ｄＢｍ。     

利用1．313μm激光泵浦掺铒石英光纤产生上转换放大自发辐射

报道了利用１．３１３μｍ波长调Ｑ锁模Ｎｄ３＋：ＹＬＦ激光泵浦国产掺铒石英光纤同时产生可见光４６３ｎｍ（４６３ｎｍ，４７５ｎｍ，４８５ｎｍ，４９４ｎｍ，５０１ｎｍ，５１０ｎｍ），５２５ｎｍ，５４０ｎｍ（５２５～５６４ｎｍ），二次谐波信号６５６ｎｍ（６５６～６７５ｎｍ）和近红外８０４ｎｍ（７８４～８２０ｎｍ）等波段放大自发辐射的实验结果．在可见光４６３ｎｍ波段，在高泵浦功率下观察到随泵浦光功率增大，邻近几个中心波长与４６３ｎｍ波长信号产生类似级联共振放大增强的现象。同时发现几个中心波长辐射光谱宽度随泵浦光功率增加有加宽的关系，这与现有实验结果报道不一致。实验中还发现３ｍ长光纤与４．５ｍ长光纤在输出可见光自发辐射光谱方面有很大的不同．３ｍ光纤在相等泵浦光功率下．出现邻近波长共振放大加强的几率比４．５ｍ光纤小得多。根据能级跃迁关系提出了共振四光子吸收将基态４Ｉ１５／２离子抽运到高能态２Ｇ７／２，然后跃迁辐射回到４Ｉ１３／２态的机制，给出了实验结果的初步机理解释。     

非线性掺镱光纤放大器产生宽光谱机理

系统地研究了在非线性掺镱光纤放大器中产生宽带光谱的特性,对不同种子脉冲激光的中心波长、放大器增益光纤长度对光谱输出特性的影响进行系统实验及分析。实验中采用非线性偏振旋转锁模技术获得非线性放大器的种子光,输出为耗散孤子脉冲。当种子脉冲激光中心波长为1041 nm、放大器的增益光纤长度为8 m时,获得了较好的平坦宽光谱,波长范围为1040～1600 nm时,其平坦度约为10 dB,其中1040～1250 nm波长范围的宽光谱平坦度小于1.5 dB。     

波长和重复频率连续可调的光纤环形激光器

成功地研制了一台波长和频率可调的主动锁模光纤环形激光器。波长可调范围为１５３４～１５６５ｎｍ，频率范围为２．４～２．６ＧＨｚ，产生的光脉冲时间带宽积接近于变换极限。经过改变调制器的直流偏压得到了重复频率为５ＧＨｚ的光脉冲。对实验中的有关原理进行了分析。     

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。     

2.5Gbit／s归零码光脉冲的波长变换实验研究

采用半导体光放大器的交叉增益调制进行了２．５Ｇｂｉｔ／ｓ的归零码光脉冲的波长变换。变换间距为２．６ｎｍ,对变换信号测量了眼图及误码率,在１ｈ内,误码率为９×１０＾－９,实验表明采用交叉增益调制进行归零码的波长变换有一定的难度。实验发现只有在探测光和信号光和光功率合适时才能获得较好变换结果。     

液芯光纤共振拉曼光谱

在液芯光纤内产生共振拉曼效应，可以提高拉曼光谱强度１０９倍。用５１４．５ｎｍ波长、０．８０ｍＷ激光，１．４４ｍ光纤和６０ｍＷ激光，２．２３ｍ光纤分别获得了浓度为２×１０－９ｍｏｌ／Ｌ和９．６×１０－１２ｍｏｌ／Ｌ的β－胡罗卜素在ＣＳ２中的光纤共振剌曼光谱。实验中发现，低浓度下β－胡罗卜素拉曼光谱频移发生变化，并且，随着浓度的降低，其频移变化增大。     

基于超结构光纤光栅的新型OCDMA编解码方案

提出了一种基于超结构取样光纤光栅的光码多分址(OCDMA)编解码器.以修正Walsh码为例,研究了利用间隔光0.8 nm的超结构取样光纤光栅编解码器的实现方法,通过控制温度实现了基于超结构取样光纤光栅的OCDMA编解码器的变址.研究表明:采用该编解码器实现谱域编码,可以避免光纤光栅串联方案中多个光纤光栅接点引起的损耗,易通过应力或温度变化调节中心波长、尺寸小及调谐方便,有利于实用化.     

Wide-Band Generation of Picosecond Pulse Using Fiber Optical Parametric Amplifier and Oscillator

We first demonstrate a wideband generation of picosecond pulse using fiber optical parametric amplifier (FOPA). High quality pulse is generated at 85 nm away from the pump with pulsewidth narrower than that of the pump. We then explore fiber optical parametric oscillator (FOPO) configuration which has the advantage of eliminating the need of seeding laser, leading to a potentially wider wavelength tunability and flexibility. The tuning range of the FOPO is from 1511 nm to 1541 nm and from 1583$~$nm to 1613 nm, which is as wide as 60 nm, with wavelength span of over 100 nm. Nearly-transform-limited sub-picosecond pulses are generated by this technique.      

利用半导体光放大器和滤波器组合实现高速波长转换和码型转换

将半导体光放大器(SOA)和滤波器组合使用是实现高速全光信号处理的有效途径。利用半导体光放大器和带宽为0.32nm的可调窄带滤波器同时实现了40Gbit/s的非归零(NRZ)信号的反相波长转换(WC)和非归零到伪归零(PRZ)信号的码型转换,波长转换和码型转换的结果差异取决于滤波器中心波长相对于探测光波长的失谐量。当滤波器的失谐量为-0.24nm时,输出反相的波长转换,此时滤波器起到加速半导体光放大器增益恢复的功能。当滤波器失谐量为 0.41nm和-0.48nm时,得到非归零到伪归零的码型转换,并且产生的伪归零脉冲分别出现在非归零信号的上升沿和下降沿,此时滤波器的作用是将探测光的相位信息转换为强度信息,并且该码型转换结果兼有波长转换的功能。     

表面散射特性光学检测的多波长光纤传感器

论述了一种表面散射特性实时光学检测的光纤传感器。采用650 nm、1 310 nm和1 550 nm激光作为光源,对不同表面粗糙度的样品进行了测试和分析。实验结果表明,采用多波长的复合光源激光光纤传感器能有效地减小测量的非系统误差,从而极大地提高了其测量精度;此外,波长越短,粗糙度越大,散射越复杂。     

一种高速光纤声光调制器

该文介绍了应用于光纤传感系统中的高速光纤声光调制器的设计和应用。分析了影响光纤声光调制器调制速度的因素,介绍了高速光纤声光调制器的设计方法。最后采用氧化碲(TeO_2)晶体和小束腰光纤准直器得到工作波长1 550nm、光脉冲上升时间23.9ns、插入损耗2.9dB、通断消光比53dB的高速光纤声光调制器。     

双可调谐掺铒光纤环形腔滤波器的实验研究

提出一种基于全光纤有源环形腔结构的双可调谐窄带滤波器。它能够充分利用腔中掺铒光纤放大器(EDFA)的宽带增益特性 ,有效可调谐滤波范围达到 39nm ,并改善了腔精细度对EDFA增益非平坦度的相关性。通过改变抽运功率 ,可方便地对其精细度进行调谐 ,从而实现全光纤结构滤波器的滤波波长和精细度的双可调谐。     

一种基于塑料光纤的计算机网络的研制与开发

提出一种基于塑料光纤(POF)传输媒质的计算机网络.该网络由个人计算机、光发射/接收单元和650nm的POF组成,光发射/接收模块用Agilent公司生产的HFBR-1505/2505A.为满足数字光纤通信系统对线路编码的要求,采用传号反转码并由光收发单元实现码型变换.研究结果表明,该网络具有高带宽、高可靠性的特点.通过编写的Visual C 网络语音电话程序,验证了该方案的有效性和可行性.     

低功率抽运光纤参量振荡器的时钟提取抖动性能

采用两次光调制技术将非归零(NRZ)码数据转换成归零(RZ)码光信号后,利用光纤参量振荡器(FOPO)结构实现了较低光功率抽运下的参量波长转换和时钟提取功能。实验表明,对于波长转换间隔为1.6nm的10Gbit/s时钟提取,优化的输入抽运光功率范围是8～14dBm;当输入信号的幅度抖动和相位抖动分别大于2.28mV和3.5ps时,该时钟提取系统可实现抖动抑制功能,其输入/输出抖动转移曲线斜率约为0.29和0.16。     

基于相位调制器产生光毫米波的全双工光纤无线通信系统

提出并实验研究了一种基于相位调制器产生光毫米波信号的全双工光纤无线通信(RoF)系统。在中心站采用相位调制器结合滤波的方法产生重复频率为40GHz的载波抑制双边带毫米波信号,利用交叉复用器分离开毫米波信号的上下边带,其中的一个边带强度调制数据速率为2.5Gbit/s的下行基带信号,另一个边带被发送到基站调制上行传输的基带数据。该系统抗色散效果好,在经过40km标准单模光纤上/下行传输数据速率2.5Gbit/s的基带信号后,双向的传输功率代价都小于0.5dBm。在光纤无线通信系统中采用相位调制器结合滤波的方法产生光毫米波,同时基于波长重用技术再生上行光载波信号,可以简化中心站和基站配置,节约系统成本。     

可用于多波长通信的AOTF

AOTF是一种新型光波长调谐元件，可望用于多波长光通信波分复用网络技术中的波长快速调谐，它具有高速、模式可变、光谱范围宽、可反馈控制等优点。