色散补偿双芯光子晶体光纤的数值研究

为了解决光纤通信系统中的色散补偿问题,提出一种新型的用于色散补偿的双芯光子晶体光纤,其构成材料是纯石英和空气,即在常规光子晶体光纤基础上变化包层第1圈和第3圈空气孔、增大了结构参量变化的自由度。采用平面波展开法对其色散补偿特性进行了数值研究,并模拟了包层结构参量与色散之间的关系,计算得出这种光纤的色散可以达到-1956.327ps·nm-1·km-1,能够补偿超过自身长度100倍的普通单模光纤。结果表明,双芯光子晶体光纤在色散补偿方面具有很大潜力,在未来光通信系统中将发挥重要作用。     

基于光纤光栅的光纤色散补偿

介绍了长距离光纤通信系统中色散补偿的基本原理，对基于光纤光栅的两种色散补偿模式：反射模式与透射模式作了详细的分析，最后对当前国内外基于光纤光栅的色散补偿情况作了介绍。     

光纤型色散补偿技术综述

光纤型色散补偿技术主要有基于基模的单模色散补偿光纤和基于高阶模的双模色散补偿光纤两类。本文主要讨论这两类色散补偿光纤的结构设计、补偿原理和补偿技术，以及存在的问题和解决途径。     

基于光纤光栅的光纤色散补偿

介绍了长距离光纤通信系统中色散补偿的基本原理,对基于光纤光栅的两种色散补偿模式:反射模式与透射模式作了详细的分析,最后对当前国内外基于光纤光栅的色散补偿情况作了介绍。     

色散补偿对改进单模光纤开关特性的研究

对单模光纤的开关特性进行了分析和计算 ,得出了色散光纤中不仅存在开关信号延迟的结果 ,而且开关速度将受到限制 .给出了计算色散光纤及色散补偿光纤开关时间 (上升时间或下降时间 )的公式。公式表明 ,色散光纤的开关时间与色散绝对值的平方根成正比 ,与长度的平方根成正比。工作在 1.55μm波长、长 1km的 G.6 52光纤 ,开关时间约为 7ps。采用色散补偿技术时 ,开关时间与各段光纤色散与长度乘积的累加和的绝对值的平方根成正比。合理选择各段光纤的参数 ,可使开关时间降到1ps以下 ,这时影响开关时间的将是高阶色散。     

色散补偿光纤及其应用前景

本文从理论上阐述了色散补偿光纤的工作原理和特点。并综述了国外探索实验研究的现状及试用情况。     

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。     

利用均匀光纤光栅进行色散补偿

概述了光纤光栅的基本性质 ,介绍了均匀光纤光栅进行色散补偿的机理以及作者在这方面进行的工作 ,并与传统的啁啾光纤光栅色散补偿做了比较。从而得知 ,利用均匀光纤光栅的传输色散特性进行色散补偿是一种更行之有效的色散补偿方法。     

色散补偿光纤的新进展

据几家光纤生厂家称，色散补偿光纤（ＤＣＦ）已成功地从研究转向生产，本文介绍新产品的状态及某些使用ＤＣＦ的最新实验。     

空间分集入射电磁波的高效轨道角动量复用传输

电磁波的轨道角动量(OAM)复用对高速无线通信具有重要意义。为了实现空间分集入射电磁波的高效OAM复用,文中提出了一种非对称式超表面单元结构,在不同入射角度下具有OAM 复用所需的角域色散相位响应和高透射率。基于此单元结构构建了一种工作于X波段的OAM复用超表面,通过仿真和实验验证了其对±45°入射电磁波分别可以实现l=±2模式的OAM 复用传输。与现有的OAM复用超表面相比,该超表面能够转换更多的能量而不会产生其他透射方向的寄生OAM波束,从而显著提高了空间分集入射电磁波的OAM复用传输效率。     

聚焦场自旋-轨道角动量相互作用的研究进展北大核心CSCD

光同时具有自旋和轨道角动量属性,它们分别与光的偏振和相位分布相关。在傍轴条件下,光的自旋和轨道角动量在自由空间传输过程中是相互独立且各自守恒的。而在非傍轴条件下,如紧聚焦或者散射光场中,光的自旋与轨道角动量之间会发生相互耦合和转化。其中,紧聚焦场中自旋与轨道角动量的相互作用由于广泛涉及光学捕获、显微和探测等应用领域,近年来受到广泛关注。综述了紧聚焦场中自旋、轨道角动量理论计算方法,自旋-轨道角动量相互作用与入射结构光场的关系以及最新的相关应用研究进展。     

光子轨道角动量传输光纤技术

为解决信息量快速增长带来的传输容量不足问题,提出了一种可用于光子轨道角动量（OAM）传输的新型光纤,并对其研制技术进行了研究。采用等离子体化学气相沉积（PCVD）技术解决了高折射率环形纤芯结构光纤预制棒应力损伤难题,通过反复的工艺研究与验证,形成了环形纤芯光纤高稳态拉丝工艺技术,实现了该光纤的研制。该光纤具有环形结构,在实现±1、±2阶OAM信号传输的同时,光纤的传输损耗仍能保持较低的水平,可满足较长距离的OAM大容量信号传输需求。     

基于光轨道角动量的光通信数据编码研究进展

具有轨道角动量的光束及其应用是目前国内外研究的一个热点方向,随着其应用与发展,也将对光通信领域带来深远的影响.介绍了具有轨道角动量的光束及其应用于光通信数据编码研究的主要进展,讨论了现有的用光轨道角动量进行数据编码的设计方法、工作原理、影响因素、过程机理和描述方法,在此基础上,对应用光轨道角动量实现光通信的研究前景进行了展望.     

集成OAM光束发射器模式纯度仿真分析

本文通过FDTD仿真和偶极子建模仿真对不同OAM发射结构的模式纯度、模斑半径、辐射能量密度等参数进行了研究,并且分析了阶数、背向散射、耦合损耗等因素对模式纯度的影响。     

任意拓扑荷光学旋涡的产生及应用

光学旋涡在很多领域开展了广泛的研究和应用。介绍了一种基于涡旋波片的光学旋涡产出方法,并通过波片组合的方法可以产生任意拓扑荷的光学旋涡,该方法具有很好的灵活性。同时由于波片的透过率非常高,实验中拓扑荷为3 的光学旋涡的产生效率高达93%以上。通过干涉产生的叉形光栅叉数和方向进一步检测了产生光学旋涡的拓扑荷。利用产生的光学旋涡还进行了初步的光学操控实验,验证了轨道角动量对于微颗粒的动态操控作用。该方法将在更多领域得到推广和应用。     

一种可传输42个OAM模的光子晶体光纤

文章提出一种可以传输42个轨道角动量（OAM）模式的环形光子晶体光纤,该光纤由中心空气孔、环形高折射率层以及包层构成,其中包层是由方形空气孔与圆形空气孔共同组成。利用有限元法对其进行仿真分析,仿真结果表明,这种结构在1.55μm处可以将简并模间的有效折射率差提高到3.45×10-3,从而大大减小模式间的耦合,所有模式的色散值均较小,例如HE2,1模式的色散只有53.29ps/（nm·km）。此外,光能量主要集中在环形高折射率区域内,且环形区域大小可灵活设计。     

光束轨道角动量的量子通信编码方法研究

高阶Bessel无衍射光束具有轨道角动量,并且是在自由空间中传播时一定范围内横向强度分布保持不变的单色光场,光场中的每个光子都具有确定的轨道角动量 ,在每一本征模中由光量子携带的角动量数由拓扑荷 表示,本征态 可被用于多维量子纠缠。文中基于高阶Bessel光束,提出一种利用具轨道角动量光子正交态作为信息载体实现光通信的方法,每光子携带有确定的轨道角动量态,可以提高通信协议的密钥生成效率,也为增加光通信距离提供一种量子解决方案。     

具有轨道角动量的空间光孤子的研究进展

介绍了具有轨道角动量的空间光孤子的研究进展,包括两个方面的内容:具有轨道角动量的椭圆形光束可以在各向同性介质中以孤子状态稳定传输;具有轨道角动量的光强旋转型孤子在传输材料、光束模式和光束起转方式方面的研究进展.     

轨道角动量模传输的圆环形光子晶体光纤

设计了一种新型轨道角动量模传输的圆环形光子晶体光纤,包层为排列有序的矩形空气孔围绕纤芯呈圆形排列,纤芯为大的空气孔,中间环形高折射率区为光子轨道角动量传输区。利用基于有限元法的COMSOL Multiphysics软件进行仿真分析,对光子轨道角动量模式在光纤中的传输特性进行了详细讨论。结果表明,该结构可实现1.2~2.0 m波段50个轨道角动量模式的有效分离和稳定传输,简并模式的有效折射率差大于10-4,保证了每个模式的稳定传输;限制损耗仅为10-9 dBm-1,非线性系数低至0.833 km-1W-1。该光纤可以应用于模分复用系统,将大大提高通信系统容量和频谱效率。