TOD效应对超短光孤子脉冲自频移的影响研究

对包括拉曼散射和TOD（Third-Order Dispersion）效应在内的超短光孤子脉冲传输的特性分析的基础上，通过数值模拟、分析、拟合得出了TOD效应引起的孤子自频移量与距离（Z）、脉冲宽度（T0）和参量 之间的量化关系。完善了以前只考虑拉曼散射效应的孤子频移量的计算公式。对孤子自频移引起的脉冲延时进行了研究。研究结果表明由TOD效应引起的孤子频移量 ，孤子总的脉冲延时量 ，由TOD效应引起的孤子脉冲延时 。该结果为研究基于飞秒量级的高速光开关有重要的意义。     

色散缓变光纤中飞秒光脉冲的增强压缩

提出一种基孤子脉冲压缩的新方法。研究表明 ,在色散缓变光纤中利用拉曼自散射效应与负三阶色散效应的相互作用 ,可以获得更高压缩比的超短光脉冲     

高阶效应对微结构光纤中超连续谱产生的影响

采用分布傅立叶方法求解了广义非线性薛定谔方程（GNSE）,数值模拟了飞秒激光脉冲在微结构光纤中的非线性传输和超连续谱的产生,详细分析了脉冲拉曼散射、自陡峭效应以及三阶色散对超连续光谱产生的影响。分析结果表明：超短脉冲在微结构光纤中传输时出现孤子自频移现象,同时也发现脉冲内拉曼散射和自相位调制的联合作用导致高阶孤子分裂,光谱得到极大展宽,在时域中出现两个滞后的拉曼孤子,三阶色散和自陡效应对光谱的形状影响较小,起着与脉冲内拉曼散射相反的作用,自陡效应比三阶色散效应对光脉冲的影响大一些。     

随机高阶效应对孤子传输系统的影响

基于高速传输的超短光孤子脉冲传输系统中存在不可忽略的高阶效应，研究了随机高阶效应的扰动对孤子系统的影响。结果表明：随机高阶效应引起孤子到达时间抖动而降低了孤子传输系统的容量，其中随机三阶色散引起的孤子到达时间抖动方差与传输长度的三次方成正比，随机非线性色散和随机随时间变化的三阶非线性引起的孤子到达时间抖动方差与传输长度的一次方成正比     

偏振分集系统中高阶效应孤子相干性分析

在马纳可夫偏振分集(Manakov PDM)系统中采用偏振分集技术令光脉冲沿着两个正交极化方向传输,能够克服光脉冲的相互干涉,提高通信系统的传输速率.当光脉冲为超短脉冲双曲型孤子时,偏振分集系统就需考虑三阶色散和Kerr色散效应的影响,脉冲的包络满足改进的Manakov耦合方程.高阶色散效应中孤子的相干性可以利用拉格朗日6agrange)方法和微扰理论进行研究.     

输出30fs光脉冲的CPM染料激光器时间特性的研究

利用腔镜介质膜的负色散和超短光脉冲与染料相互作用的自相位调制而建立的孤子效应,获得30fs稳定光脉冲序列。     

5GHz光孤子源

本文分别利用国内及国外量子阱半导体激光二极管芯片，采用增益开关技术，成功地产生了５ＧＨｚ超短光脉冲，并利用滤波器及正常色散光纤补偿技术，得到了近变换极限的超短光脉冲，脉冲宽度分别达到９ｐｓ及１４．７６ｐｓ，并以此半导体超短脉冲光源为光孤子源，分别实现了５６．３ｋｍ，３１ｋｍ光孤子传输。     

掺铒非线性光纤环镜中增益带宽对超短光孤子放大的影响

根据宽带脉冲的特点,建立了描述宽带脉冲放大的理论模型,并同时用数值方法研究了超短孤子在掺铒非线性光纤环镜中的放大.计算结果表明,当输入脉冲的频谱宽度和增益带宽相接近时,超短光孤子的波形和频谱产生畸变,放大效率降低,使得输出脉冲不再具有孤子特性.而这种影响可以通过优化不同增益带宽的ED-NALM中环的长度来消除.     

孤子激光器动态分析

孤子激光器可以产生优良形状的超短光脉冲,一般的孤子激光器是含有均匀线宽增益介质的主激光腔与含非线性介质的光纤附加腔构成。理论分析以此三项为依据;①激光锁模,②光孤子演化,③两腔耦合。先从主腔的主动锁模激光系统获得超短脉冲,然后进入附加腔,利用光纤中相位调制与色敬互相补偿作用形成孤子。这种光孤子脉冲比主腔锁模     

不对称介质中载波包络相位相关的超快多光子现象研究

研究了不对称介质中载波包络相位(CEP)相关的超快多光子过程。研究发现,通过调节周期量级超短脉冲的CEP,能够实现对超快四波混频转换效率的有效控制。而且,进一步研究发现,入射脉冲的CEP能够被极化分子介质中产生的孤子脉冲"记住",这一崭新的效应提供了一种测量未经放大周期量级超短激光脉冲CEP的新方案。另外,研究了半抛物量子阱(QW)中的载波拉比振荡效应的物理机制。     

间距可控的耗散孤子分子锁模光纤激光器

通过在耗散孤子锁模光纤激光器外接入马赫增德尔干涉仪,实现了间隔可控的耗散孤子分子超短脉冲输出.马赫-曾德尔干涉仪由两个50∶50分束器和一个可调谐时间延迟线构成.通过调节时间延迟线控制马赫-曾德尔干涉仪两臂的光程差,可以实现耗散孤子分子的间距连续可调谐.实验中实现了脉冲间隔分别为0.8、1.3、2.37、4.25、6.24、9.4、15.3 ps的耗散孤子分子,对应的光谱调制间隔分别为8.3、6.1、3.83、1.88、1.27、0.85、0.52 nm.理论分析了孤子分子的产生机理并与实验数据保持一致.本研究为实现间距可控孤子分子超短脉冲提供了一个行之有效的方法.     

小型孤子激光器

孤子激光器产生波形为Sech~2形的超短光脉冲。这是因为,在孤子激光器中,引入了特殊的脉冲成形技术,又称为孤子技术。这种技术利用非线性相位调制与群速色散互相补偿,并协调增益与损耗,把激光技术提     

基于分布增益非线性光纤环镜的弱脉冲放大与压缩

已有研究发现,用分布增益非线性光纤环镜放大和压缩超短光孤子不仅能避免常规掺铒光纤放大器中由于非线性效应引起的孤子崎变,而且可克服绝热放大技术放大器长度随输入脉宽增大而指数规律增大的困难。我们进一步计算了弱脉冲在分布增益非线性光纤环镜中的放大和压缩过程。结果表明,对于峰值功率比基阶孤子低得多的弱脉冲输入,用分布增益非线性光纤环镜同样可实现无崎变的脉冲能量放大和脉宽压缩;而且,经环镜放大输出的脉冲也接近基阶孤子。然而,输入脉冲峰值功率越低,实现最佳放大所需的环镜总增益越大,高阶效应对放大结果的影响越显著。     

脉冲内拉曼散射效应影响下高阶孤子之间的相互作用及其控制

在脉冲内拉曼散射效应影响下,研究了同相和反相相邻高阶孤子脉冲之间的相互作用,分析了孤子之间的相互作用对定时抖动的影响和脉冲内拉曼散射效应所引起的孤子脉冲频移.研究结果表明;在脉冲内拉曼散射效应的影响下,同相和反相高阶孤子脉冲对都发生了分裂,分裂出的两个较强的孤子脉冲在传输过程中发生碰撞,碰撞后两脉冲迅速分离;二者的不同之处在于反相孤子脉冲对分裂出来的两个较强脉冲之间的相互作用较弱,其碰撞距离明显远于同相孤子脉冲对.引入非线性增益可以有效控制孤子之间的相互作用,抑制孤子自频移效应,稳定孤子传输.     

振幅调制连续光产生高功率超短脉冲串的研究

高功率超短脉冲串需求广泛,但是有限的平均功率和能量的低利用率限制了超短脉冲串的应用。基于不同于锁模机制的非线性孤子效应,利用振幅调制连续光抽运,数值模拟了光纤中高功率超短脉冲串的稳定产生。分别研究各输入参数如抽运功率、调制深度、调制频率以及光纤参数包括非线性系数、群速度色散系数等对高功率超短脉冲串输出特性的影响规律。为了综合考量各参数对抽运效率的影响,以利于光纤参数和调制参数的选择,引入了归一化调制频率。研究结果表明:选择具有小非线性及较大群速度色散的光纤,适当增加调制频率和调制深度,都可以在保证高平均功率输出的同时获得相对高的抽运效率,而较小抽运功率则有利于能量提取。     

正五阶非线性下啁啾超短脉冲相互作用的研究

基于包含五阶复系数的高阶Ginzburg—Landau方程为模型,采用分步傅立叶方法数值研究了正五阶非线性作用下啁啾超短脉冲间的相互作用,结果表明:正、负五阶非线性对啁啾超短脉冲的影响并不相同,正五阶非线性作用下其相互作用更为严重,这对光通信系统是非常有害的。利用不等振幅法对啁啾超短脉冲间的相互作用进行有效的抑制。当相邻孤子的初始间距为6.8,正五阶非线性参数为+0.001,振幅比为1.2:1时,可以实现2个孤子长距离的保型传输。最后讨论了正五阶非线性作用下多孤子之间的相互作用及抑制。     

利用量子阱DFB激光器产生重复频率为5GHz超短光脉冲

本文介绍利用国产量子阱半导体分布反馈（DFB）激光器的增益开关效应，产生重复频率为5GHz、1．55μm的超短光脉冲，经正常色散光纤（色散参数D＜0）补偿消啁啾，获得了近变换极限的光脉冲，并成功地进行了31公里的光孤子传输．     

高阶色散对光孤子及孤子对传输的影响分析

为了研究高阶色散对光孤子及孤子对传输的影响,采用分步傅里叶变换方法,对含高阶色散效应与不考虑高阶色散情况下的光孤子非线性薛定谔方程进行了数值求解,得到了孤子脉冲形状与色散阶数有着相关性这一结果.结果表明,奇数阶色散效应会使孤子及孤子对脉冲发生单边振荡,产生能量损耗,并在振荡侧产生次脉冲,而偶数阶色散效应会使孤子及孤子对脉冲发生明显的脉宽展宽,高阶色散效应对孤子脉冲的影响随阶数的增加而减弱.     

基于DD-EDFA与NOLM获得高质量的超短脉冲的设计方案

提出、并数值分析了利用色散渐减的掺铒光纤放大器和非线性光纤环镜对基孤子脉冲进行压缩与放大、获得高质量的超短脉冲的设计方案。     

负三阶色散光纤中的孤子效应脉冲压缩

正三阶色散对光孤子传输和孤子效应脉冲压缩都是有害的。本文对负三阶色散光纤中的孤子效应脉冲压缩进行了数值计算,发现在适当条件下,负三阶色散对孤子效应脉冲压缩不仅无害,而且有益。