梳状色散光纤中自相似脉冲传输的数值研究

从脉冲在光纤中传输所满足的非线性薛定谔方程出发,以双曲渐减的正常色散渐减光纤(ND-DDF)获得线性啁啾自相似脉冲为基础,采用窗口为1550nm的色散光纤构成梳状色散光纤(CDPF),并给出了相应的理论模型,利用该模型,通过数值模拟的方法研究和分析了脉冲在接近于色散渐减光纤的色散变化趋势的梳状色散光纤中演化成自相似脉冲以及其自相似指数变化.结果表明,中心波长为1550nm的双曲正割脉冲在不同初始能量和不同初始脉冲宽度的情况下,梳状色散光纤可以产生抛物线型自相似脉冲且具有很好的线性啁啾特性.     

半导体光放大器用于相位补偿的实现

行波半导体光放大器的相位补偿作用削弱了啁啾光脉冲在光纤中传输时由于色散引起的展宽．本文讨论了初始光脉冲形状和光放大器饱和度对相位补偿的影响，解释了实验中观察到的相位补偿光脉冲光谱的多峰结构现象．     

基于铌酸锂调制器的超短光脉冲源的研究

提出了一种基于商用化的铌酸锂调制器产生超短光脉冲的方法.直流光依次经过相位调制器和强度调制器调制,利用色散补偿光纤(DCF)和梳状色散光纤链(CDPF)对调制产生的光脉冲分别进行啁啾补偿、非线性压缩.压缩后的光脉冲注入高非线性光纤(HNLF),利用其自相位调制效应(SPM)展开脉冲光谱后滤波,可以有效地消除光脉冲的基座,实现光脉冲的整形.获得了10GHz的1.8ps无基座近变换极限光脉冲.     

光纤色散效应对脉冲展宽的影响

为了研究光通信系统中光纤色散特性对通信系统传输性能的影响,基于单模光纤和多模光纤的色散特性,采用数值模拟计算的方法,对脉冲展宽、光纤内部的偏振模色散、色度色散、波导色散和模间色散的物理机制进行了分析,分别得到了折射率n=1.516和n=1.458的标准单模光纤经过10km传输距离后色散导致脉冲展宽的结果,比较了传输波长在850nm和1310nm时多模光纤的色散效应,通过对不同光源LD(Δλ=1nm)和LED(Δλ=70nm)的比较,分析了光谱宽度对脉冲展宽的影响。结果表明,纯石英光纤在系统传输波长为1.27μm处群速度色散等于0;折射率渐变多模光纤工作在常见的850nm以及1310nm通信窗口时,其模内色散表现为负色散;色度色散和模间色散引起的脉冲展宽随光纤的数值孔径、材料折射率和光源光谱线宽的增大而增大。     

电声与音频设备

0115113光纤-光纤光栅脉冲压缩器的研究[刊]/张晓光//光电子·激光.—2001,12(4).—329～333(C)本文提出了利用正常色散光纤加线性啁啾光纤光栅组成全光纤光脉冲压缩器方案。理论和数值分析了压缩器的压缩特性,给出光纤-光纤光栅压缩器的设计     

皮秒脉冲泵浦光子晶体光纤超连续谱产生的研究

在包含自发拉曼散射噪声的广义非线性薛定愕方程的基础上,利用单光子噪声模型,理论研究了泵浦脉冲的中心频率和峰值功率对皮秒脉冲在光子晶体光纤中时域和频域演化的影响．发现在正常色散区泵浦,由色散和自相位调制的联合作用引起光波分裂导致皮秒脉冲展宽;零色散波长附近泵浦,光波展宽以四波混频为主;反常色散区域泵浦,调制的不稳定性将初始脉冲分解成一系列孤子脉冲后,高阶孤子分裂、拉曼散射、孤子自频是导致光谱展宽的主要机制．自相位调制感应调制不稳定性在皮秒脉冲初始分裂过程中发挥了重要作用。     

一种全光纤脉冲压缩器的理论分析

文章对由色散补偿光纤(DCF)、分布式拉曼放大的色散位移光纤(DSF)以及非线性光纤环镜(NOLM)构成的全光纤脉冲压缩器进行了理论分析和数值模拟.结果表明,光脉冲经DCF后可消除啁啾,为压缩提供有利条件;而经分布式拉曼放大的DSF后,脉冲得到了较大的压缩;最后再通过NOLM消基座.利用此压缩器可获得压缩率高且压缩效果好的光脉冲.     

利用光脉冲传输特性抑制偏振模色散

基于双折射光纤中光脉冲传输方程,详细分析了二阶色散、自相位调制以及交叉相位调制在光脉冲传输过程中引起的啁啾。分析结果显示:通过合理选取入射功率,二阶色散引起的啁啾与自相位调制引起的啁啾在脉冲中心附近可以相互抵消,从而使脉冲展宽最小;交叉相位调制产生的两偏振分量的啁啾引起的频移,可使两偏振分量间产生互束缚,利用这种现象可以抑制偏振模色散。     

光子晶体光纤中非线性传输的数值研究

数值模拟了飞秒激光脉冲在光子晶体光纤中的非线性传输过程,详细计算分析了自相位调制（SPM）、脉冲内拉曼散射（ISRS）、自陡峭（SS）以及群速度色散（GVD）、三阶色散（TOD）、四阶色散(FOD)对脉冲传输和频谱的影响。结果表明,在反常色散区,脉冲内拉曼散射以及三阶、四阶色散对频谱的展宽和脉冲的平滑都有着重要作用;而自陡峭是使高阶孤子分量产生分裂衰变,对光谱的不对称展宽有一定影响。     

利用光脉冲传输特性抑制偏振模色散

基于双折射光纤中光脉冲传输方程，详细分析了二阶色散、自相位调制以及交叉相位调制在光脉冲传输过程中引起的啁啾。分析结果显示：通过合理选取入射功率，二阶色散引起的啁啾与自相位调制引起的啁啾在脉冲中心附近可以相互抵消，从而使脉冲展宽最小；交叉相位调制产生的两偏振分量的啁啾引起的频移，可使两偏振分量间产生互束缚，利用这种现象可以抑制偏振模色散。     

应用相敏光放大器抑制光孤子互作用的研究

通过计算机系统仿真研究了应用相敏光放大器(PSA)作为在线放大器抑制光孤子传输系统中孤子间的互作用，并与相应的掺铒光纤放大器(EDFA)光孤子系统进行比较。仿真中考虑了平均孤子和动态孤子两种传输方案。结果表明，应用相敏光放大器代替掺铒光纤放大器作为在线放大器能有效地抑制孤子系统中脉冲的展宽和孤子间的互作用。对于平均孤子，在没有附加其他孤子控制措施的情况下，相敏光放大器系统中孤子间互作用得到有效的抑制，孤子对稳定传输距离得到极大的延长。对动态孤子，相敏光放大器亦表现出良好的抑制孤子间互作用的效果，但孤子脉冲的幅度经长距离传输后显著下降。     

应用相敏光放大克服光孤子传输系统中Gordon-Haus限制的研究

通过计算机系统仿真研究了应用相敏光放大器(PSA)作为在线放大器的光孤子传输系统，并与相应的掺铒光纤放大器(EDFA)光孤子系统作了比较。仿真了平均孤子和动态孤子两种传输方案．研究结果表明，由于PSA不存在ASE噪声，应用PSA作为在线放大器可以克服光孤子系统中的Gordon-Haus限制．对平均孤子，在没有附加其它的孤子控制技术的情况下，PSA系统孤子的稳定传输距离得到极大的延长．对动态孤子，PSA亦表现出良好的抑制脉冲展宽效果，但脉冲的幅度经长距离传输后显著下降．     

Dispersion compensation with phase-sensitive optical amplifiers

Recently, we proposed a novel approach to combating the pulse-broadening effect of group-velocity dispersion (GVD) in a fiber-optic communication link (IEEE Photon. Technol. Lett., vol. 5, pp. 669-672, 1993). In our scheme, linear loss in the fiber is balanced by a chain of periodically spaced, phase-sensitive optical amplifiers. In this paper, we present a detailed analysis of pulse propagation in such a fiber line showing that, due to attenuation in the quadrature orthogonal to the amplified quadrature, it is possible for a pulse to propagate without significant broadening over lengths many times longer than the usual dispersion length of the fiber. An averaged equation for pulse evolution over distances longer than the amplifier spacing is derived. The effect of optical-phase fluctuations between the propagating pulse and the amplifiers is also considered. Since our proposed scheme does not rely on the formation of solitons in the fiber, it can be implemented in both the positive and negative GVD regions, and it does not require a minimum peak power for the pulses     

PSA平均光孤子系统传输性能的研究

本采用计算机系统仿真的方法，研究了应用相敏光放大器(PSA)作为在线放大器的采用平均孤子传输方案的光孤子通信系统中，泵浦光与信号光之间的相位漂移、光纤色散对光孤子通信系统传输性能的影响。仿真的结果表明：泵浦光与信号光之间的相位漂移将导致孤子幅度的下降；由于PSA增益的相敏特性，光纤色散导致孤子脉冲主瓣幅度下降，脉宽展宽，出现旁瓣。     

在线放大器为PSA的动态孤子通信系统传输性能受光纤色散参量影响的研究

通过计算机系统仿真研究光纤色散参量对以相敏光放大器(PSA)作为在线放大器的动态孤子系统传输性能的影响。研究结果表明,PSA增益的相敏特性使孤子脉冲主瓣幅度因光纤色散而下降,脉宽展宽,出现旁瓣。光纤色散值越大,经长距离传输后,孤子脉冲主瓣的下降幅度和脉宽展宽程度越显著;且旁瓣脉宽越宽。     

振幅调制连续光控制梳状频谱的产生

利用振幅调制连续波(CW)抽运,数值模拟了在噪声背景下不发生时域混叠的短脉冲序列和梳状频谱的产生.研究结果表明,振幅调制可以很好地改善短脉冲序列时域稳定性和梳状频谱稳定性,调制参量对输出信噪比和梳状频谱的稳定性起到关键作用;并得到了梳状频谱稳定性好的调制参量区域.     

Theory of noise accumulation in linear optical-amplifier chains

The noise properties of the two main kinds of linear optical amplifier, phase-insensitive and phase-sensitive, are reviewed, with particular emphasis on their minimum-noise limits. An optical communications link is considered, in which identical sections of attenuating fiber alternate with identical linear amplifiers. The limits on the overall signal-to-noise ratios of such chains are derived. More attention is paid to the signal-to-noise ratio appropriate to phase-sensitive detection, but some results for direct detection are also given.     

Widely wavelength-tunable 40 GHz femtosecond pulse source based on compression of externally-modulated pulse using 1.4 km comb-like profiled fibre

Wide tunability over the entire C-band of the generation of 40 GHz high-quality 500 fs pulse train is shown by compressing an externally-modulated pulse train using 1.4 km comb-like profiled fibre. The use of the comb-like profiled fibre is essential for the features of short fibre and wide operating wavelength range.     

Laser rate equations with phase sensitive interactions

A set of multimode rate equations which couple the complex fields to the mean number of amplifiers is derived. It is shown that in the case of semiconductor lasers, phase-sensitive interactions must be retained. The resulting equations are studied and bifurcation diagrams are presented that display the steady, periodic, and quasiperiodic solutions