椭圆芯光子晶体保偏光纤的优化设计

通过调节椭圆芯光子晶体光纤（PCFs）孔直径和孔间隔,以甲基丙烯酸甲酯（MMA）作为基材,采用本体聚合的方法,研制出2种不同保偏（PM）程度的PCFs预制棒,并采用二次拉伸方法得到2种参数结构的样品,进而针对不同的样品进行PM性能和光学性质测试研究,实验给出椭圆芯PMPCFs最优化的设计参数。     

改进的快速评估实际光子晶体光纤特性的方法

将数字信号处理技术和有限元方法相结合,提出了一种改进的快速评估实际光子晶体光纤特性的方法。针对光纤截面的数字图像中出现空气孔断裂的情况,应用数字化的方法自动检测断裂的空气孔边缘,并采用边缘生长方法自动连接断裂的空气孔,以重建用于光子晶体光纤分析的光纤截面信息。在此基础上,结合有限元方法实现了对实际光子晶体光纤特性的快速评估。结合已有的商用的光子晶体光纤对提出的改进方法进行了验证,结果表明:该方法可以有效、快速评估光子晶体光纤的特性,为一些复杂的难以测量光纤特性的评估提供了一种有效方法。     

六角芯高双折射光子晶体光纤

提出了几种六角芯高双折射光子晶体光纤的新型结构,在这些结构中,包层不对称和纤芯不对称都能形成双折射,所有的空气孔都是圆形的,只需调整空气孔的大小、位置就能得到高双折射,这种光纤比椭圆形或矩形空气孔光纤更容易制作.最后,用半矢量平面波法计算模式双折射和波长的关系以及截止波长特性.与全矢量解相比,其带给有效折射率的误差仅约10-5.     

光子晶体光纤拉制参数对包层气孔结构的影响

分析了光子晶体光纤(PCF)拉丝工艺参数对光纤毛细管及最终结构的影响,结果表明,通过调节温度、送料速度和拉制速度等参数可以在一定程度上调整最终的气孔结构,但难以拉制出结构完善的PCF.为此提出了惰性气体施压法,实验表明,通过调节施压量的同时结合上述参数的调节,可有效控制光纤的结构参数,拉制出横纵向均匀性良好的PCF.     

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。     

低损耗光子晶体光纤的研究进展

损耗是传统光纤和光子晶体光纤得以实用化的重要参量之一,降低损耗是光子晶体光纤制备的首要问题.折射率引导型光子晶体光纤的损耗由1999年的240 dB/km降至0.28 dB/km(1550 nm波长处),光子带隙型光子晶体光纤的损耗也降低到1.2 dB/km(1620 nm波长处).在对比传统石英光纤损耗来源基础上,阐述了光子晶体光纤的损耗机理,并说明了损耗降低的主要途径.     

正交函数法研究光子晶体光纤的色散特性

通过正交函数展开法建立了光子晶体光纤(PCF)的本征方程,并利用Matlab编程计算了PCF的模场分布和色散曲线。通过该正交函数模型,从理论上推导出了PCF的色散估算公式。     

一种线形腔的多波长布里渊掺铒光纤激光器

布里渊掺铒光纤激光器(BEFL)是一种利用非线性效应——布里渊散射来实现多波长输出的激光器,波长间隔大约为0.088 nm(11 GHz).研究了一种多波长布里渊掺铒光纤激光器线形结构,通过引入反馈实现多波长输出.在布里渊泵浦功率为11 mW,980 nm泵浦功率为12 mW时获得了波长间隔为0.08 nm的34个波长的激光输出以及1 525～1 570 nm可调谐范围.并通过调节980 nm抽运光功率以及布里渊泵浦光波长,实现了可调谐的多波长输出.还研究了980 nm抽运光功率对产生的斯托克斯光波数的影响.     

光子晶体光纤与普通光纤混合的Raman放大器

将25km普通单模光纤（SMF）和高非线性光子晶体光纤（PCF）共同作为增益介质组成分布式混合光纤Raman放大器（H—FRA），并考虑前向、后向和双向3种泵浦方式和2种不同参数的PCF在光纤链路的不同位置，研究了其增益和噪声特性。结果表明，当PCF位于增益光纤链路的尾端时，H—FRA具有较好的噪声性能；H—FRA的开关增益不仅与PCF在光纤链路中的位置有关，还与其插入损耗和泵浦方式有关；对位于链路尾端的后向和双向泵浦H—FRA，增益和噪声性能均最佳。     

椭圆芯光子晶体光纤的偏振特性

采用全矢量模型研究椭圆芯光子晶体光纤(photonic crystal fibers,PCFs)的偏振特性。研究表明：椭网芯PCF基模的两个正交偏振态不再简并,模场具有较强的线偏振特性;模式双折射可达10^-3量级,该数值比传统椭圆保偏光纤至少高一个量级;在比传统椭圆保偏光纤更长的波长处获得零走离点和负走离区。椭圆芯PCF的偏振特性与光纤结构参数有较强的依赖关系,通过适当选择光纤的相对孔径和孔距,有望在给定的波长上实现高双折射和零走离单模运转,或设计出高双折射、大走离的单模光纤,为研制高性能保偏光纤提供了一个新的途径。     

宽带可调谐双频移多波长布里渊光纤激光器

提出了一种采用高非线性光纤作为布里渊增益介质 的双倍布里渊频移间隔的多波长布里渊光纤激光器(MW-BEFL)。激光器利用两个环形器构成 双倍频移结构,将奇数阶的斯托克斯信号隔离在腔内循环,仅有泵浦 信号和偶数阶的斯托克斯信号能够耦合输出,实现了双倍布里渊频移的多波长输出。激光器 腔内没有引入 任何的有源增益介质对斯托克斯信号进行放大,消除了腔内自激模的影响。激光器的调谐范 围由布里渊泵 浦的工作波长和掺铒光纤放大器(EDFA)的增益带宽决定。实验中,在布里渊 抽运 功率为0dBm、EDFA的输出功率为20 dBm的情况下,在1536~1605nm之间得到双频移间隔的多 波长输出,调谐范围是69nm。     

介质化学结构对受激布里渊散射特性的影响

为了研究介质化学结构与受激布里渊散射(SBS)的关系,分析了介质化学结构对极化率、电致伸缩系数、增益系数、声子寿命、布里渊频移、吸收系数和光学击穿阈值等受激布里渊散射特性的影响。讨论了不同介质SBS特性有差异的因素。     

SBS—FOG中受激布里渊散射光偏振特性的理论分析

本文考虑了双折射效应对保偏光纤两个偏振主轴方向上受激布里渊散射（SBS）光增益的影响,利用Jones矩阵理论分析了受激布里渊散射光纤陀螺（SBS－FOG）敏感环中在保偏光纤熔接点进行角的偏振主轴旋转后受激布里渊散射光的偏振特性,得出当θ=90度时,在敏感环中的受激布里渊散射光不仅具有最大偏振度,而且还使其中的两个本征偏振态（ESOP）达到稳定的结论。θ     

基于强度调制和布里渊效应的六倍频可调毫米波信号产生

提出了一种新型的基于马赫-曾德尔调制器(MZM)和布里渊效应实现六倍频可调毫米波信号输出的方法。在本方案中,先调节MZM的直流偏置,抑制偶数边带,留下奇数边带;经过大功率掺Er3+光纤放大器(EDFA)放大之后,使两个一阶边带的功率达到布里渊阈值之上,然后采用了25km的单模光纤(SMF)作为布里渊介质,滤除一阶边带,留下三阶边带;最后经过EDFA放大和光电探测器(PD)光电转换得到六倍频的毫米波信号。因为布里渊边带滤波是窄带滤波,与波长无关,故本系统可以实现波长无关的微波信号产生。     

光子晶体光纤非线性光学研究新进展

光子晶体光纤(PCF),又称为多孔光纤(HF)或微结构光纤(MF),是一种单一介质,并由波长量级的空气孔构成微结构包层的新型光纤。光子晶体光纤呈现出许多在传统光纤中难以实现的特性,从1996年世界上制造出第一根光子晶体光纤以来,它便受到了广泛关注并成为近年来光学与光电子学研究的一个热点。介绍了光子晶体光纤的制作工艺、工作原理、基本特性、目前的研究重点和进展情况,重点评述了光子晶体光纤非线性光学方面的研究及其潜在的应用。     

国产化大模场掺镱光子晶体光纤的设计与制备

理论分析了空气孔尺寸与晶格常数对光子晶体光纤(PCF)单模特性的影响,设计了大模场双包层PCF的波导结构。采用自主知识产权的专利技术,制备出高数值孔径大模场掺Yb双包层PCF,其内包层数值孔径为0.65,纤芯数值孔径为0.06,有效模场面积为1 465.7μm2。     

基于光子晶体光纤的色散补偿和色散平坦技术

本文介绍了在各种结构参数下光子晶体光纤的色散特性，总结了实现光子晶体色散补偿光纤和光子晶体色散平坦光纤的各种设计方法。利用光子晶体光纤结构设计的灵活性，可以设计出具有各种色散曲线的光子晶体光纤，而这些光纤大略可以分成两类：空气孔直径大小一致的普通光子晶体光纤和空气孔直径大小变化的光子晶体光纤。从数值仿真的结果来看，如果选择适当的空气孔分布结构，空气孔直径大小变化的光子晶体光纤可以具有非常优异的色散补偿和色散平坦特性。这些数值仿真为实际的光子晶体的制作提供了参考。     

光子晶体光纤的研究新进展

国际上关于光子晶体光纤(PCF)的研究主要集中在改善PCF的性能和拓展PCF的应用领域两方面.文章介绍了光子晶体光纤的结构、导光原理和主要特性,并重点讨论了高性能光子晶体光纤的研制情况以及光子晶体光纤的在应用领域的新进展.     

Analysis and Design of Photonic Crystal Fibers Based on an Improved Effective-Index Method

The modal characteristics of photonic crystal fibers (PCFs), with guiding cores consisting of one or seven missing airholes, are investigated with the finite element method and compared to those of step-index fibers (SIFs). To extend the applicability of the classical SIF theories to PCFs, the effective refractive index of photonic crystal cladding and the effective core radius of a PCF are studied systematically, based on simple physically consistent concepts. With the new effective cladding index and core radius of PCFs, the classical definition of the V parameter for SIFs is extended to PCFs, and a highly efficient approach based on the effective-index method is developed for the design of PCFs. The new design approach has been successfully employed to analyze the modal properties of PCF lasers with depressed-index cores and further tested by using it to effectively estimate the number of guided modes for PCFs with large cores     

高功率激光器上的SBS脉冲压缩

:对高功率激光器上SBS脉冲压缩技术的研究工作进行了详细的回顾 ,比较了几种常用的SBS脉冲压缩系统 ,总结了常用于脉冲压缩的几种物质的布里渊参数 ,并分析了SBS脉冲压缩技术的可能的发展趋势。