高阶群速度色散导致脉冲展宽的研究

以单模光纤为例，研究了色散介质中高斯脉冲的传播特性，以通用的高阶色散脉冲展宽表达式为基础，分析了输入脉冲宽度和输出脉冲宽度之间的关系，以及最佳输入脉冲宽度值，并讨论了其它参量对它们的影响。     

对称双芯光纤的耦合特性及其新型的制作方法

利用耦合模理论对双芯光纤的耦合特性进行了分析,结果表明,双芯光纤的耦合系数与输入信号的波长、光纤直径、 2个纤芯间的标准化距离以及光纤的相对折射率差有关,对双芯光纤的参数进行优化可达到最佳效果. 在耦合模理论的指导下,提出了一种改进的双芯光纤的制作方法. 实验结果表明,该制作方法较原有方法有很大改进.     

三阶色散对脉冲经光纤放大器后增益特性的影响

为研究限制啁啾脉冲放大(CPA)系统产生高能超短激光脉冲的可能因素,采用时间相关的非线性辐射迁移方程组描述掺镱光纤中脉冲的放大过程,并利用此模型分析了脉冲初始三阶色散(TOD)对脉冲经放大器传输后的功率增益特性的影响. 数值结果表明,当入射脉冲能量相同时,初始TOD为0的脉冲放大后的输出峰值功率增益比具有正TOD的脉冲峰值功率增益小,却比TOD为负值的脉冲峰值功率增益大,并且增益值间的差别随脉冲初始能量的增大而增大.     

掺铒光纤的纤芯折射率

在光纤研制过程中掺铒光纤(EDF)的纤芯折射率控制尤为关键。对采用改进型化学气相沉积(MCVD)技术沉积纤芯疏松层,并用溶液浸泡法,采用不同铝离子浓度的氯化铒溶液制作的四种掺铒光纤进行了折射率测试和电子探针微小分析(EPMA)。提出了掺铝将改变原疏松层中的二氧化硅和二氧化锗的比例,铝离子进入疏松层越多,最后得到的掺铒光纤纤芯的二氧化锗的摩尔分数就会越少,用氧化铝生成和二氧化锗挥发两个化学反应式进行了解释。掺铝和掺锗都会提高纤芯的折射率,但由于锗减少引起的折射率降低量大于铝提高引起的折射率提高量,导致掺铝后纤芯的整体折射率下降。     

光纤布拉格光栅耦合器型窄带上下话路滤波器的数值分析

从麦克斯韦方程组出发,通过将光纤波导扰动和光栅折射率调制扰动效应转换成等效的耦合系数,推导出光纤布拉格光栅耦合器的统一特征方程。采用打靶法并结合朗格-库塔(Runge-Kutta)数值积分对两种光纤布拉格光栅耦合器型上下话路滤波器的传输特性进行了详细的分析。结果表明,对于光栅破坏耦合器,利用光栅引入的强色散效应,滤波器的波长选择能力得到极大的提高,低于1 nm的带宽能够满足波分复用(WDM)系统的需求,并且当光栅调制的等效耦合远远超过两光纤消逝场间的耦合效率时,不仅有效地抑制了反射信号,使满足布拉格匹配条件的信号透射输出,还消除了旁瓣纹波;而对于光栅辅助耦合器,其非干涉本质使得器件性能更加稳定,并可通过调整光栅长度进一步改善滤波响应。     

一种新型有效的侧面抽运耦合技术

抽运耦合技术是获得高功率激光器的关键技术之一.针对国外最新提出的一种利用二元金属衍射光栅进行侧面抽运耦合双包层光纤(DCF)激光器的方法,利用严格的矢量衍射理论,证明了这种二元金属衍射光栅虽然对TM偏振模有近94.4%的衍射效率但是对TE偏振模最大只有35%的衍射效率,因此对入射光存在严重的偏振依赖性.在综合考虑了对不同入射偏振光均具有较高衍射效率以及多层金属衍射光栅的工艺制作难度的前提下,提出了一种新型的三层阶梯状的金属光栅结构,该结构对入射的TE偏振光最大能达到72%的耦合效率,并且对TM偏振也保持较高的耦合效率,而且随着阶梯层数的增加,耦合效率将进一步增大.同时给出了金属衍射光栅的周期与厚度对 1阶和-1阶后向衍射波的衍射效率的影响.     

高双折射光子晶体光纤的偏振特性研究

基于超格子构造法，采用全矢量模型研究具有中心缺陷孔的椭圆孔光子晶体光纤(EHPCF)的偏振特性。研究表明，与相同结构参量的椭圆孔光子晶体光纤相比，具有中心缺陷孔的椭圆孔光子晶体光纤具有更大的模式双折射和走离参数。双折射、走离参数与频率的依赖关系与普通保偏光纤存在很大差别。走离参数在低频区出现零走离点，这为在该光纤中既保持高双折射又实现零走离单模运转提供了可能。适量增加中心缺陷孔，包层椭圆孔的椭圆率及面积可以获得高的双折射和大的走离参数。     

光纤网的发展与机遇

本概述了光纤通信的发展。分析了从因特网空前繁荣到“效率时代”的原因。并首次提出了基于可变波长激光器的光交换网。首次提出可消除偏振模色散的长距离传输的光微带。提出了建立原料废料可相互循环利用的光电子、微电子基础材料的环保工业基地的建议。     

倾角对闪耀光纤光栅辐射模耦合波长的影响

不同角度下,闪耀光栅发生辐射模耦合的波长有所不同.文章利用相位匹配条件定性分析了辐射模耦合波长随倾斜角度的变化;使用耦合模方程对闪耀光栅的透射谱特性进行数值仿真,仿真结果与相位匹配条件分析得到的结果一致:若设计Bragg波长保持不变,当光栅倾角变大时,发生辐射模耦合的波长变短.通过比较0～45°范围内s和p偏振情况下耦合波长的差异,得出辐射模耦合的偏振依赖特性,此特性可用于传感检测.     

高双折射光子晶体光纤特性分析

建立了基于透明边界条件(TBC)的全矢量迦辽金有限元法(FEM)分析二维光子晶体光纤(PCF)的模型,并对椭圆芯等5种高双折射光子晶体光纤基模的模式双折射、限制损耗及色散特性进行了数值分析和比较.通过减小内包层中沿x方向的空气孔,增大沿y方向的空气孔构成的一种光子晶体光纤的模式双折射在波长1550 nm处高达5.96×10-3,而椭圆芯光子晶体光纤为1.52×10-3.研究表明,可通过增加内包层中两个正交方向上空气孔的尺寸差来获得高双折射;同时还得出内包层中放大的空气孔减小限制损耗,增加色散,而减小空气孔尺寸带来的影响则刚好相反;内包层上空气孔数量越少,色散越平坦.