碰撞锁模环形腔稳定性区域的理论和数值分析

对碰撞锁模实验中所用六镜环形腔的稳定性区域进行了理论分析,利用3:1关系得到了极其简明的解析解。在对稳定区域面积随腔参数变化进行的数值计算基础上,提出了一种提     

基于环形光纤激光器的光反馈效应

对环形腔光纤激光器的光反馈效应进行了理论分析和实验观测,根据掺铒光纤的速率方程推导得出激光器腔内光反馈系统的输出变化,在数值模拟中建立模型进行了分析.实验观测结果显示环形腔光纤激光器光反馈系统的输出与传统的激光自混合干涉有着相同的相位灵敏度.由于该系统的光反馈是在激光腔内获得,激光器本身不仅作为了传感的光源,同时也成为...     

Ar~+激光器泵浦的连续光学参量振荡器的环形腔设计

对Ar 激光器产生的514.5nm连续光泵浦的光学参量振荡器(CW-OPO)做了理论分析,从几个方面对非线性晶体KTP、LBO、BBO做了分析比较.最后选择KTP作为参量振荡晶体,采用Ⅱ类非临界相位匹配,可以减少走离效应,并针对所设计的条件计算了KTP晶体的泵浦阈值.为了进一步提高参量光的输出转换效率,采用环形腔进行腔型优化,并合理设计腔内各个器件的参数,理论上可以输出1029nm左右的参量光.     

有源波导环形谐振腔产生毫米波的理论分析

提出了一种用有源波导环形谐振腔产生毫米波的方案。阐述了用有源环形腔产生毫米波的基本原理,分析了泵浦光功率、泵浦光持续时间和输入到环形腔中的光脉冲宽度对产生的毫米波性能的影响。分析结果表明当该方案用于ROF中产生射频波段的毫米波,以及用于高频微波光子技术中优势显著。     

约束稳定和不稳定的非共振环形腔

本文使用传播矩阵(G参数等价腔)方法详细研究了约束稳定和不稳的非共振环形腔的光束特性。分别推导出满足约束稳定条件、热稳条件的调整量δ和失调量△的公式。对不稳非共振环形腔的本征球面波作了分析,推导出满足广义共焦条件的调整量δ的公式。数值计算不仅证实了我们的理论分析,并且说明了如何选取腔参数来达到设计要求。     

环形非稳腔倒向波抑制镜抑制效果的数值模拟

对环形非稳腔激光器做数值计算模拟,给带有倒向波抑制(RWS)镜的环形非稳腔激光器的设计提供了数值参考。通过自洽方程,用Matlab计算带有倒向波抑制镜的环形非稳腔正、倒向波的稳定过程。改变腔长、放大率等参数来计算,发现使用倒向波抑制镜能明显提高正向波的输出,并能抑制倒向波。气体分子的多普勒频移导致正、倒向波的频率变化。频率分开的越小,竞争越大,抑制效果越好,正向波输出功率则有所下降。对于特定的结构,存在最佳的放大率,使正向波的输出最大。计算结果表明,倒向波抑制镜的引入能增大环形非稳腔输出功率。计算结果对实际环形非稳腔的设计十分有用。     

LD侧泵固体激光陀螺仪方案

提出一种LD侧泵固体激光陀螺仪方案，由泵浦装置、三角形环形腔、增益介质、F-P标准具、电光晶体、合光部分及读出电路组成。分析了环形腔稳定条件和腔内光束介质；采用电光晶体产生电光抖动减少陀螺仪的锁区；讨论了激光器器件选择及系统工作原理。方案能较好地克服热应力问题且环形腔没有负面积；使用切成布氏角的晶体增益，可实现全固态激光陀螺；可利用气体激光陀螺仪的现成工艺。     

有源光纤环形腔的频率滤波特性

本文首先从理论上通过简单的分析得以了有源光纤环形腔的输出谱密度函数公式，该式清楚地表明光纤环形腔的频率滤波特性。从该公式出发，详细分析了环形腔输入光纤宽和环形腔参数对输出光谱谱型和线宽的影响。最后，通过设计不同的环形腔的自由谱宽和不同线宽的激光器作为输出光源，对上述理论分析做了实验验证。理论和实验表明，由于环形腔的强度传递函数是多峰的响应函数，环形腔自由谱宽和输入激光线宽的大小直接影响到环形腔输出光频谱形状，即是单峰输出还是多峰输出，对于不同形状的光谱输出，输出激光的线宽受环形腔的参数影响也各不相同。     

基于半导体光放大器光纤环形腔的光数据包复制器的噪声特性研究

利用半导体光放大器(SOA)光纤环形腔实现重复周期准确、信号脉冲功率较大且几乎一致的光数据包复制.提出了一种注入非循环直流辅助光的方法,既有效抑制了放大自发辐射(ASE)噪声,又避免了环形腔内谐振.利用简化模型,从理论上对复制器输出噪声与信噪比(SNR)进行分析及仿真,得到复制器输出信噪比与复制次数的变化关系,并详细分析了注入直流辅助光功率及衰减系数对输出信噪比的影响.实验测得数据与理论结果一致.进一步对实验进行优化,在输出端口利用半导体光放大器对输出信号进行功率均衡,获得数据包信噪比下降小于3 dB且脉冲光功率几乎一致的15次以上复制.     

输入信号消光比对光纤环形腔实现光信号复制的影响

首次从理论上推导利用光纤环形腔实现信号复制时输入信号消光比对环形腔输出信号消光比影响的定量关系,并在实验上观察到光信号中连续光基座引起复制信号消光比恶化的现象.实验测得了输入信号消光比对输出信号恶化程度的定量关系,与理论结果相符.通过减小连续光基座,实现了光纤环形腔对光信号的多次复制.利用掺铒光纤放大器(EDFA) 对环形腔进行功率补偿,及半导体光放大器(SOA)对输出信号进行功率均衡,实现了半功率复制10次以上.     

非稳腔CPM,Nd∶YAG激光器的腔结构分析与染料浓度的选择

本文分析由凸面全反射镜和抗共振环组成的非稳腔对撞脉冲锁模Nd∶YAG激光器的腔结构,研究了腔长和染料浓度对输出性能的影响,由此得到较佳的工作条件和实验结果。     

全光纤锁模腔结构的全光时钟提取实验研究

分析并实验验证了一种全光纤锁模激光器结构的全光时钟提取方案。方案中,采用高非线性光纤(HNLF)替代传统结构中的半导体光放大器(SOA),利用光纤中的交叉相位调制(XPM)效应实现腔内的非线性调制,避免了以SOA作为非线性光调制器件的锁模激光器全光时钟提取方案中,由于载流子恢复时间较长从而限制工作速率的缺点,以达到突破"电子瓶颈"的目的。理论分析了光纤中交叉相位调制的特性以及环形锁模腔的时钟提取原理,并通过实验,从40Gbit/s的光归零码(RZ)信号中提取出了高质量的光信号时钟。该方案可以直接在更高速率条件下工作。     

异质结构光子晶体微腔实现多通道可调谐滤波

为解决WDM系统中多信道同时滤波问题,设计并研究了缺陷对一种异质结构光子晶体多通道滤波器的调制机制,结果表明:在光子晶体环形滤波通道中引入点缺陷形成复合缺陷,可克服光子晶体环形腔结构的多模特性,实现单通道内的单纵模滤波;对于各个通道,复合缺陷中点缺陷的折射率对输出端透射谐振波长具有调谐作用,且对各通道的可调谐滤波作用彼此独立,随着点缺陷折射率的增大,输出的谐振波长出现红移现象。所设计的异质结构结构光子晶体对WDM系统实现多信道滤波功能提供理论和设计参考。     

The Application of Mode-Locked Laser Technologies to Long Distance Transmission and Control of Soliton

The control scheme of long distance optical transmission is treated based on conception of mode-locked Laser cavity in this paper. The general mode-locking equation of fiber ring soliton Laser is first constructed, then we give the general perturbed nonlinear schrödinger equation, and finally the transmission and control equations of optical soliton communication systems with various different configurations, respectively, are obtained.     

Stable and high-performance multiwavelength erbium-doped fiber laser based on fiber delay interferometer

In this paper, we proposed a novel scheme to realize the multiwavelength erbium-doped fiber lasers. By adding a length of dispersion shifted fiber (DSF) in the ring cavity, we can suppress the cavity mode competition resulting from homogeneous line broadening (HLB) effect. In addition, a comb filter based on fiber delay inter-ferometer (DI) is used for frequency selecting. To enhance the extinction ratio while maintaining the free space range (FSR), the proposed isolator-assisted double-pass DI is utilized into the laser cavity, and a stable 7-wavelength simultaneous lasing spaced at 21.5GHz is accordingly achieved with an extinction ratio of higher than 40 dB. The lasers are stable with a maximum power fluctuation per channel of less than 0.6 dB during an hour test.     

基于电增益环腔选频特性的小型光电振荡器

为了进一步提高光电振荡器的实用性,提出了一种基于耦合型电增益环腔的小型化光电振荡器。利用电功分器和放大器构成电增益环腔,其梳状滤波效应可以有效对光电振荡器进行模式选择,结合直接调制半导体激光器,单模光纤和光电检测器,有效实现了小型化光电振荡器。理论上分析了电增益环腔的基本原理,并且通过仿真进行了验证。实验中获得了中心频率为12.624 GHz的微波信号,其相位噪声为-102 dBc/Hz@10 kHz。该方案在结构简单的条件下可以得到质量较高的射频信号,可以作为光电振荡器实用化的一种解决方法。     

低相噪启钥式耦合微波光电振荡器研究北大核心

针对微波通信、雷达、电子战和导航等先进电子系统的应用发展需求,为了实现具有实用价值的极低相噪耦合微波光电振荡信号产生,提出了一种基于Sigma型光纤储能环腔架构的低相噪启钥式耦合微波光电振荡器。该方案通过Sigma型光纤储能技术消除了耦合微波光电振荡器中存在的偏振衰落问题,并且通过有源光纤环腔再生增益特性极大增强了振荡器品质因数,最终实现了10 GHz耦合微波光电振荡器的开机启钥稳定运行,起振信号在10 kHz频偏处的相位噪声达到-139.26 dBc/Hz。     

腔内元件对激光陀螺光波传输特性的影响

基于光线传输矩阵理论,结合高斯光束特征参数,研究了球面镜曲率半径和腔体长度变化对环形腔子午面和孤矢面内束腰半径的影响.结果表明:两束腰半径均随曲率半径和腔体长度的增大而增大.在此基础上,分析了这种变化对环形腔内光强分布、多横模耦合和光波传输等相位面大小的影响.     

未知原子态经纠缠腔场信道的隐形传态

为了有效地进行原子态的量子隐形传输,提出了一个使用纠缠腔场的原子量子比特态的量子隐形传输新方案,利用位于高品质光腔中的三能级原子与腔场进行大失谐的相互作用来实现,并讨论了光腔的耗散对量子隐形传输的影响。结果表明,该方案不需要辅助原子就能将一个原子态直接传输到另一个原子上,并且在不考虑光腔损耗的情况下传输效率达到100%;对于小的衰减,对任意态的传输,其保真度都接近1.0。该研究对量子通讯的发展是有帮助的。     

复合腔锁模激光器超模噪声问题的研究

为了研究复合腔抑制超模噪声的问题,基于传输函数法建立了复合腔等效结构模型,从理论上分析了复合腔主动锁模光纤激光器的结构特性,论证了等效复合腔基频与两子腔腔长的关系。在1GHz射频调制频率下,给出了复合腔各参量与超模噪声的关系。结果表明,复合腔可以减小超模数目,超模噪声的抑制与单腔相比并不具有优势。该结果对复合腔主动锁模光纤激光器的实验研究有一定的参考意义。