多径衰落信道的分数布朗运动模型

本文旨在将分形理论引入多径衰落信道的研究,从非线性科学的角度出发建立了多径信道的分数布朗运动模型.通过探讨多径信号的增量统计分布、统计自相似性、广义功率谱和分形维数,揭示了多径衰落与分数布朗运动间的内在联系;指出信号的分维是描述无线信道传播特性的重要参数;在分形模型的基础上,对多径信号进行了重构.实验结果表明,无线信道的分数布朗运动模型比传统的随机模型能更有效地刻划和描述多径衰落的行为.     

封装对长周期光纤光栅的影响

对于长周期光栅,谐振波长阶数越高,封装材料折射率对其特性的影响越大;封装材料折射率小于包层时,随封装材料折射率增大,波长减小;封装材料折射率大于包层时,波长向长波长移动1.5nm.研制了一种负热胀系数的材料用于封装光栅,使光栅波长的温度系数不大于5.1×10-3nm/K.     

单频大功率光纤放大器中抑制受激布里渊散射的理论分析

对单频大功率光纤放大器中的受激布里渊散射(SBS)抑制问题进行了分析和模拟。建立了双包层光纤放大器的含有受激布里渊散射效应的传输方程组,并考虑了温度差对受激布里渊增益系数的影响。通过数值求解方程组研究了前向、后向和双向抽运方式下,抽运功率、对流系数、光纤长度和斯托克斯频率偏移对受激布里渊散射增益的影响。在抽运功率、对流系数和光纤长度均相同的条件下,后向抽运方式的受激布里渊增益最小;对流系数或光纤长度的减少会降低受激布里渊增益。计算了总抽运功率为1kW,三段抽运方式下的受激布里渊增益,其结果远远大于增益阈值。因此,设计单频大功率光纤放大器宜采用后向抽运方式,尽量减小光纤外表面空气的对流速度以增加温度差,同时应该尽量缩短光纤长度。     

V型槽侧面抽运的光学耦合模型的研究

V型槽侧面耦合是目前双包层光纤抽运光耦合的方法之一。本文提出了一种二透镜光学系统的耦合模型，并利用几何光学的ABCD矩阵分析和计算了透镜焦距与激光二极管阵列（LD—Arrays），透镜，双包层光纤（DCF）三者之间间距的关系，同时通过计算确定了V型槽所开的最佳角度。通过数值模拟计算发现透镜焦距的选取在很小范围内会引起两透镜间距的剧烈变化而且激光二极管与透镜的间距以及两透镜间的间距主要取决于靠近激光二极管那个透镜的焦距大小。本文的分析和计算对V型槽侧面抽运的光学耦合系统中透镜焦距的选取以及LD，透镜，DCF三者之间间距的设置的最优化提供了理论指导。     

用于高功率侧向泵浦的透射光栅耦合器

提出一种用于侧面泵浦大功率双包层光纤(DCF)激光器的双凹槽、双槽深的透射光栅耦合器,它可以被直接制作在DCF的侧面内包层上,以实现大功率的激光泵浦。利用严格的电磁场衍射理论对这种结构进行分析,并且通过结合一种梯度优化的拟牛顿算法(quasi-Newton methods)和微型遗传算法(micro-genetic algorithm)对这种结构进行优化,当侧面入射泵浦光分别为TM和TE偏振时,能实现的最大耦合效率分别为81.2%和79.7%,而且选择合适的参数可以做到偏振不敏感,对非偏振光的最大耦合效率可达72.4%,3种情况下光栅耦合器材料的折射率均大于1.8。对光栅的各个结构参数的制作容差γ、LD阵列的出射波长的漂移以及泵浦光的入射角度θ对耦合效率η的影响也进行了分析。     

喇曼光纤放在器的几项关键技术

喇曼光纤放大器具有优越的宽带性能，是现代宽带通信的较理想放大器。它的实用化得益于一些关键性技术的发展。对喇曼光纤放大器的最新发展进行了研究，对其中的关键性技术进行了分析、对比，以期有利于今后的实用化研制工作。     

新型保偏光纤温度特性的测试方法

保偏光纤(PMF)在相干光通信、光纤激光器、光纤传感、光纤陀螺中应用广泛,温度稳定性是其在实际应用中的一个十分关键的问题。理论和实验分析了保偏光纤上写入光栅的特性,特别是全面分析了其温度特性。结果表明,随温度升高,偏振反射峰的间隔缩小。利用保偏光纤光栅的这一特性研究了可以高精度、方便地获得保偏光纤温度特性的新方法。测试了保偏光纤-40~130℃的温度特性,实验结果与理论分析的结果一致。     

电子束刻蚀分步啁啾相位掩模板的优化

掩模板制造过程中采用的是分步啁啾方法，分步间长度容易出现误差，这种接缝误差是引起啁啾光纤光栅（CFBG）时延纹波的系统误差。理论分析了相位掩模板的接缝误差对CFBG时延纹波的影响。分析表明，对长度为140mm的掩模板采用1．4mm的步长，接缝误差影响最小。并进行了实验验证。     

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.     

光纤光栅不同温度下偏振模色散的研究

光纤光栅的偏振模色散是由于在侧写入法写入光栅时,光敏光纤对紫外光的吸收不均匀造成的。分析了光纤光栅在不同温度下的偏振模色散,实验研究了光纤光栅的偏振模色散在-20~ 60℃的情况,统计结果表明,在不同温度下,光纤光栅的偏振模色散基本保持不变。