相干光时域反射仪中受激布里渊散射的抑制

采用对分布反馈半导体激光器(DFB-LD)直接进行小信号电流调制的方法抑制相干光时域反射仪(COT-DR)中的受激布里渊散射(SBS),分析了DFB-LD受到小信号电流调制时的频谱特性以及SBS阈值和频谱宽度的关系,设计了实验电路和光路抑制光纤中SBS。理论分析和实验结果表明,在低频调制电流处,光源频谱宽度随调制频率增加而减小,随调制幅度增加而增加,而SBS随频谱宽度增加而减弱,直接用电流调制激光器可抑制COTDR中的SBS。     

基于半导体光放大器的组播实验研究

提出了一种基于半导体光放大器(SOA)的组播实验方案,首先利用谱展宽和谱切片得到多波长脉冲源,将其作为探测光并与信号光共同注入到SOA中,利用SOA的交叉增益调制(XGM)效应,信号光与每一个波长的脉冲光发生作用,在SOA输出端通过可调光带通滤波器(TBDF)得到每一波长的变换后信号,实现光信号的组播过程。在实验中,10 Gb/s的归零(RZ)码作为信号光,而由多波长脉冲源产生的4波长脉冲光作为探测光,在探测光波长附近分别得到了与编码信号光逻辑取非的信号。     

基于高精细度F-P滤波器的40Gb/s全光时钟提取

提出了一种基于高精细度Fabry-Perot(F-P)滤波器的全光时钟提取方案,并进行了实验验证。为了实现对信号波长无关的特性,系统利用光纤中交叉相位调制(XPM)效应对输入信号进行正码波长变换,使变换后的波长始终与F-P滤波器的透射峰精确对准。采用精细度为1 012的高精细度F-P滤波器提取时钟,并利用半导体光放大器(SDA)的自增益调制(SGM)效应进一步抑制时钟信号的低频噪声,保证了高质量的时钟输出。实验中,利用这种装置对40 Gb/s归零(RZ)码信号进行了时钟提取,得到了抖动为285 fs的高质量40 GHz时钟信号,验证了方案的可行性。     

布里渊单模光纤环形腔激光器实验研究

实验研究了布里渊单模光纤环形腔激光器(BSFRL)的输出功率、输出光谱和输出时域特性。通过对激光输出功率和光谱特性与构建激光器的光纤长度和输出耦合器的反馈耦合比关系的研究与分析发现,当构建的BSFRL的输出耦合器反馈耦合比为0.4、光纤长度为1.5 km时,BSFRL具有低泵浦阈值、高转换效率和稳定的单模激光输出,此时激光器的泵浦阈值约为3 mW,光-光转化效率为65%。通过调节偏振控制器,得到稳定的锁模脉冲输出。讨论了BSFRL的时域不稳定性并给出了相应解释。     

增益光纤类型与L-band EDFA的性能关系

为分析增益光纤对L波段(L-band)掺铒光纤放大器(EDFA)增益特性的影响,基于G iles模型对不同增益光纤构成的EDFA进行了数值模拟和实验研究,模拟和实验表明,L-band EDFA增益值的大小与EDF掺杂浓度、泵浦功率及光纤长度有关,光纤长度越长,则达到平坦增益时需要的泵浦功率就越大,本征平坦增益值也越高。     

单模双折射光纤中受激喇曼散射的光谱特性研究

本文系统的研究了石英系高保偏双折射光纤的受激喇曼光谱的特性,给出了七级斯托克斯谱和一级反斯托克斯谱。测试了各级喇曼谱的阈值、谱宽和喇曼增益,分析了形成各级喇曼谱的能量转移机制。     

Er~(3+)/Yb~(3+)共掺双包层光纤放大器的增益特性

基于速率方程和功率传输方程,分析了Er3+/Yb3+共掺双包层光纤放大器增益特性随光纤长度的变化及信号光、抽运光功率对放大器增益的影响,并进行了实验验证。结果表明:有源光纤长度对放大器增益有影响,大信号输入时放大器达到增益饱和对应的光纤长度更短;放大器增益随着信号光和抽运光功率不同而变化,要适当调整其大小以获得较高的放大增益。     

单根光栅箝制的L-band掺铒光纤放大器模拟

针对波分复用系统要求掺铒光纤放大器(EDFA)必须具备增益锁定功能,提出采用单根光纤光栅的方法来箝制L-band EDFA的增益.基于考虑自发辐射噪声(ASE)的Giles模型,建立了EDFA的全光增益箝制理论模型.系统分析了四种可能的光路结构、泵浦波长、光纤光栅反射波长和反射率、泵浦功率以及掺铒光纤长度等参量对箝制特性的影响.最后给出一组使EDFA在箝制增益的同时保持增益谱平坦的最佳结构和放大器参量.     

不同材料光纤级联RFA增益谱的平坦化

讨论不同材料光纤级联拉曼光纤放大器(Raman Fiber Amplifier,RFA)增益谱平坦化技术,对把耦合波方程解析解直接应用在不同材料光纤级联中的方法提出一种改进,即将受激拉曼散射耦合波方程解析解的化简形式具体应用到普通石英光纤和掺磷石英光纤级联中,使输出端得到一个固定的功率输出值,从而实现信号光增益谱的平坦化。仿真结果表明,根据改进方法所设计的放大器增益平坦度高,信号光功率增益大,可实现不同材料光纤级联RFA增益的平坦化。     

单模双折射光纤中受激喇曼散射的光谱特性研究

本文系统的研究了石英系高保偏双折射光纤的受激喇曼光谱的特性，给出了七级斯托克斯谱和一级反斯托克斯谱。测试了各级喇曼谱的阈值、谱宽和喇曼增益，分析了形成各级喇曼谱的能量转移机制。     

单模光纤SBS阈值的研究

研究了阈值增益系数与光纤长度的关系,计算了受激布里渊散射的理论阈值。设计并搭建了受激布里渊散射阈值测量系统,在常温状态下对5km SMF28的受激布里渊散射阈值进行了测量,测得的阈值为7mW,这与受激布里渊散射的经典阈值估算模型计算所得的结果存在一定差异。研究其时域特性并分析了偏振态对受激布里渊散射的影响,得到实验系统修正后的阈值计算公式。     

一种新颖的自反馈光注入单频窄线宽光纤激光器

报道一种基于自反馈光注入的单频窄线宽光纤激光器。激光器采用线形腔结构,用高掺杂Er3+光纤作为增益介质,利用输出信号光分束反馈与腔内振荡激光干涉,形成折射率光栅与增益光栅共同作用选择纵模,获得稳定的1 549.85 nm单频窄线宽激光输出。在975 nm单模激光二极管(LD)抽运下,激光器的抽运阈值光功率为13 mW。当抽运光功率为112 mW时,最大输出信号光功率为30.6 mW,对应的光-光转换效率为27.3%,斜率效率为30.2%,信噪比大于50 dB。采用延时自外差方法测量线宽,当使用30 km单模光纤延迟线时,测量得到激光器的3 dB线宽为4.0 kHz。     

单模保偏光纤中受激喇曼散射

本文详细地研究了双折射光纤的受激喇曼散射.我们已经观测到9级斯托克斯受激喇曼谱.讨论并测试了阈值和喇曼频移与泵浦光偏振方向间的关系,测试了当泵浦光偏振方向与光纤椭圆核的长轴或短轴平行时的传输损耗.并根据测得的阈值在理论上计算了各级斯托克斯线的喇曼增益系数.     

双孤子被动锁模光纤激光器的实验研究

利用非线性偏振旋转(NPR)效应,对被动锁模掺Er光纤激光器同时输出双波带、双孤子的现象进行了实验研究和理论分析。结果发现,激光腔内存在高的线性双折射是得到双波带、双孤子输出的关键条件,提供宽的增益带宽和较大的增益有利于得到稳定的锁模输出。通过在腔内引入较大的线性双折射,在基于NPR锁模技术的被动锁模掺Er光纤激光器中得到了重复频率为7.49 MHz、中心波长分别在1 542 nm和1 557 nm附近的双波带、双孤子锁模脉冲的同时输出。     

Widely tunable microwave photonic filter based on self-adaptive optical carrier regeneration

In this paper, we have designed and proofed a widely tunable microwave photonic filter (MPF) on the basis of self-adaptive optical carrier regeneration method through stimulated Brillouin scattering (SBS) amplification. The MPF system features with a single microwave passband as the result of the processed signal sideband beating with the regenerated optical carrier. Since the Brillouin-laser optical carrier and the SBS amplification are generated from one laser source, the optical carrier regeneration process of the proposed MPF is self- adaptive and carrier-frequency independent. Moreover, by simply varying the wavelength spacing between the optical carrier and the optical filter, the central passband of the MPF can be continuously tuned from 6 to 32 GHz, which is limited by the bandwidth of the modulator and the photodetector. The 3 dB bandwidth and the out-of-band suppression ratio of the MPF can reach 640 MHz and 21 dB, respectively.     

Body area communication based on quasi-electrostatic field and spread spectrum

Based on the electrical model of body area communication,the change tendency of channel gain in 100kHz-10MHz band was experimentally analyzed and verified.Results show that channel gain was flat and signal attenuation was approximately 43dB in 1MHz-10MHz band.The characteristics of the channel were taken into account in the design of body area spread spectrum communication and its multiuser receiver issue.BER-Eb/No curves of single user and multiuser were derived by simulation.The characteristics of body area commutation channel were studied and the feasibility of introducing spread spectrum theory to body area communication was verified.     

光子晶体光纤拉曼激光器研究

利用100m非线性光子晶体光纤，以光纤光栅对作为谐振腔，研制成功了低阈值光子晶体光纤拉曼激光器．该光子晶体光纤拉曼激光器的闽值为2W，在抽运功率6．2W时，得到最大功率为1．8W．波长为1115．9nm的连续拉曼激光输出，拉曼半峰全宽为1．39nm，对应光-光转化效率29％，斜率效率41％．且在低功率连续光泵浦下观察到5级拉曼荧光．     

高性能光纤参量放大器的设计与应用

近年来光纤参量放大器的发展非常迅猛，文章理论分析了光纤参量放大器的相敏特性，得出信号增益、增益带宽与各参数之间的关系，并对近几年来光纤参量放大器在提高增益、扩展带宽、降低偏振灵敏度及典型应用方面的最新进展进行了全面综述。     

用于流水线型ADC的运算放大器设计

基于0.18μm CMOS工艺设计了一个用于流水线型ADC的全差分运算放大器,提出简化的等效模型,推导得到其传输函数,分析影响直流增益和频率特性的关键因素,优化关键节点处MOS尺寸与次极点位置,以取得较高增益和较大单位增益带宽。仿真结果表明,在1.8V电源电压下,所设计的运算放大器在负载为4pF时,直流增益为123dB,单位增益带宽为860MHz,相位裕度为68°,能满足14位、50MHz以上流水线ADC的需要。     

基于遗传粒子群算法的FBG传感网重叠光谱的解调研究

由于光源带宽有一定的范围,当光纤布拉格光栅(FBG)传感器的数量使用过多时会发生光谱重叠现象,所以会造成反射光谱的中心波长识别困难。为解决光谱重叠问题,通过利用光谱形状复用技术构造重叠光谱,并根据遗传算法和粒子群算法的特点,将二者进行结合形成了遗传粒子群混合算法,用于改进识别反射光谱的中心波长的收敛速度和精度。通过仿真实验结果可知,当FBG传感器的反射光谱发生重叠时,遗传粒子群混合算法可以实现对重叠光谱中心波长的识别,且识别误差范围在5 pm之内。该方法为解决因光源带宽而限制FBG传感器的使用数量提供了一种可行方案。