啁啾光脉冲在色散光纤中的传输

在色散光纤传输系统中,调制产生的半导体激光波长移动(即啁啾)被证明对高比特率是一个严重的限制因子。本文导出了啁啾激光脉冲经色散光纤传输后的畸变波形,以此为基础讨论了避免啁啾光脉冲被光纤展宽的各种方法。     

宽带啁啾光脉冲在CPA激光系统中的非线性传输

从麦克斯韦-布洛赫(Maxwell-Bloch)方程组出发,推导了描述宽带光脉冲在非线性色散介质中的传输放大方程;并采用傅立叶分步法,对宽带啁啾光脉冲在增益介质—钕玻璃中的传输和放大进行了计算模拟。数值计算结果表明:在小信号增益区间,啁啾脉冲存在明显的光谱红移现象;在增益饱和区,它的脉冲宽度随增益饱和程度的增大而逐渐变小,表明增益饱和效应能有效解决光谱增益窄化效应导致脉冲和光谱窄化的问题。     

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.     

光谱滤波实现激光啁啾放大的脉冲整形

基于啁啾脉冲激光放大原理，从Maxwell波动方程出发，建立了描述脉冲在啁啾放大系统中传播的非线性薛定谔方程，系统研究了中啁啾脉冲在放大过程中增益窄化效应对频域内的光谱和时域内的脉宽造成的影响。结果表明，在放在过程中，脉冲频谱及其时间结构均将随小信号增益的增大和放大介质增益宽带的减小而逐变窄，其相应压缩后的脉冲时间宽度将增大，在此基础上，提出并分析了利用再生腔内插入一定线型的损耗元件来减弱或消除这一效应，获得进一步改善放大器工作特性的效果。     

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.     

啁啾脉冲放大中的增益饱和效益

利用描述脉冲在啁啾放大系统中传输的非线性薛定谔方程,通过分布傅立叶方法对方程进行数值求解,研究了脉冲在完全均匀加宽与完全非均匀加宽介质中传输放大时增益饱和效应对脉冲的影响。     

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。     

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。     

非线性光纤中的光孤子形成及传输

通过光纤色散对光脉冲的展宽、光纤非线性中自相位调制对光脉冲展宽以及啁啾的生成的分析，利用非线性薛定谔方程详细阐明了光孤子的形成及传输的基本原理。     

啁啾脉冲在正常色散光纤中的传输

对正常色散光纤中的光脉冲的时域特性、频域特性及啁啾的变化进行了数值分析和实验研究。结果表明。当入纤光功率较大时,光纤非线性效应不可忽略,啁啾脉冲在光纤中的时域特性、频域特性及脉冲的啁啾都发生大的变化。     

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。     

采用声光调Q获得激光脉冲序列的研究

为了获得高峰值功率激光脉冲序列输出,以提高激光打孔过程中微孔的质量,减小再铸层的厚度,设计了一套系统:通过编制一定形状的外触发信号对Nd:YAG脉冲激光器进行声光调制,得到峰值功率为2.5×103KW的激光脉冲序列输出.研究了在不同外触发波形调制信号和不同延迟时间下(50-250μs)的激光脉冲序列形状.并从充放电回路和电光转换时间的角度,分析了延迟对脉冲序列的影响,由此得到对一般Nd:YAG脉冲激光器进行声光外调制的延迟时间为150 μs左右.     

时空类比法及其在光脉冲传输中的应用

讨论了光传输问题研究中的时空类比法,给出了空间量和时间量以及相关公式的对应关系,在引入时流线和时流束的概念后,采用此法处理了肖冲在色散光纤中的传播问题,得到了有啁啾和无啁啾脉 展宽公式,给色散长度以严格的定义,并用时间ＡＢＣＤ矩阵法讨论了各种色散补偿问题。     

一种大动态范围高分辨率的脉冲延迟器设计

采用数字方法和模拟方法,设计一种大动态范围、高分辨率的脉冲延迟器,可以实现连续变化的脉冲延迟控制。该系统已经成功应用于某型雷达回波模拟器中,也适合于其它需要对输入脉冲延迟的场合,具有广泛的实用性和适用性。     

参量放大脉冲发生器中泵浦波相位调制的研究

该文阐述了利用参量放大器在闲频波波长上获得短脉冲的基本原理。运用调制不稳定性理论,分析了泵浦波的相位调制引起的瞬时频移对闲频波脉冲的影响。仿真结果表明,当信号波波长处于参量增益谱的边缘处时,脉冲功率在相位的上升沿减小、下降沿增大;如果泵浦波相位仅在脉冲之间的间隙内变化,可以获得峰值功率比较平整的脉冲序列。     

临床常见六种脉象信号特征研究

提出以时域特征和模态能量商特征相结合进行脉象信号识别的方法。首先根据脉象信号的波形特征,计算脉象信号的h1,h3,h4,h3/h1,h4/h1,t1,t,k时域特征参数;然后对脉象信号进行EMD分解,计算6种脉象信号的模态能量商。通过临床200例脉象信号的采集和分析计算,获得临床上常见脉象信号的典型时域特征,确定弦脉的模态能量商R1,滑脉、沉脉、细脉、缓脉、平脉的R值依次降低,且R1。实验结果表明:时域特征和模态能量商特征相结合的方法可实现临床常见脉象信号的识别。     

宽带LFM信号去斜率数字脉压方法性能分析

在宽带LFM信号数字脉压中,去斜率数字脉压方法能有效地降低采样率,但是受到目标回波信号与参考信号的时延差的限制,只能作局部脉压处理。同时目标回波信号与参考信号的时延差和目标多普勒频率的变化,对去斜率数字脉压结果有一定的影响。该文通过理论分析和较全面的仿真,定量地分析了去斜率数字脉压中目标回波信号与参考信号时延差和多普勒频率的变化对数字脉压性能的影响,为工程应用中合理选择信号带宽、采样率和目标回波信号的时延提供了参考。     

认知干扰抑制超宽带自适应脉冲设计

为了解决认知超宽带（UWB）与窄带系统共存的问题,采用双极性高斯脉冲组合信号作为UWB脉冲基函数,使用厄米特矩阵特征向量分解方法实现了认知UWB自适应脉冲设计,从而达到抑制窄带干扰的目的. 仿真结果表明,提出的自适应脉冲序列的功率谱密度分布符合美国联邦通信委员会关于室内和室外UWB应用的频谱规范,可以实现任意频段陷波,具有灵活的认知避免能力. 对UWB跳时脉冲位置调制和跳时脉冲幅度调制系统进行了蒙特卡罗仿真,结果表明,自适应脉冲序列比传统的Scholtz脉冲具有更强的窄带干扰抑制能力和抗多用户干扰能力. 