高非线性微结构光纤环镜开关效应的实验研究

利用基于高非线性微结构光纤的非线性光纤环镜,在10Gb/s光传输系统中进行了全光开关的实验研究.利用中心波长在1550nm的皮秒脉冲激光器,在以25m长微结构光纤作为非线性介质构成的光环镜中,实现了非线性相移为π的开关操作,同时还发现这种全光开关具有脉冲整形的功能.     

利用光子晶体光纤XPM效应实现40 Gb/s全光3R中的再整形

研究了一种通过交叉相位调制(XPM)效应实现40 Gb/s信号全光3R再整形的方案,方案的核心是一个用超高非线性光子晶体光纤作为其中一臂的马赫-曾德仪,通过计算并调节这一臂的光子晶体光纤的长度,可以利用XPM效应使通过此臂的信号光产生π的非线性相移,所得光与另外一臂的光信号相干涉,实现对受噪声污染和色散影响信号净化和整形的作用.并用Optisystem对其进行了仿真实验.     

基于光子晶体光纤的全光开关实验研究

在10Gb／s光传输系统中进行了以光子晶体光纤（PCF）为非线性介质的全光开关实验研究。实验中高强度光脉冲经过非线性系数为普通常规光纤36倍的25m长光子晶体光纤后，观察到了由于自相位调制效应（SPM）而导致的光谱展宽现象。实验进一步研究了基于这一效应的全光开关特性，并得到了很好的开关特性曲线。同时还发现这种全光开关具有全光波形整形和波长变换的功能，在实验中变换脉冲中心波长偏离入射脉冲波长4nm。实验结果表明，这种具有高非线性系数的光产品体光纤非常有利于器件的小型化和集成化。     

基于NOLM的二元信号功率均衡器研究

为了全光处理具有固定功率差异光信号,本文在详细分析非线性光纤环形镜(NOLM)受不同泵浦作用时输出特点的基础上,设计了将二元功率光信号进行幅度直接均衡的方案.利用光子学仿真软件进行了数值实验,结果显示二元信号经幅度均衡后的输出功率由均衡器输出级探测波功率直接确定,输出脉冲无波长改变,且幅度抖动小.输出脉冲无基座表明该方...     

基于非线性光纤环镜的全光波长变换器性能分析

非线性光纤环镜是一种很有前途的全光波长变换装置。介绍了利用光束传输法（ＢＰＭ） 对耦合非线性薛定谔方程组进行数值解析,详细讨论了对变换信号质量起作用的因素,包括泵浦光脉冲与信号光脉冲之间的走离和初始时延、光纤长度、向长波长变换和向短波长变换等。结果表明,适当的初始时延可以补偿走离的影响,适当增加光纤长度可以改善脉冲波形。     

利用光纤环形镜开关特性与孤子压缩效应获得无基座超短光脉冲

利用色散渐减光纤中高阶孤子非绝热压缩及非线性环形腔镜的消基座作用获得高质量无基座超短光脉冲.可以把波长为1.55 μm,脉宽为20 ps的光脉冲压缩为1.42 ps无基座超短脉冲.并与直接用色散渐减光纤的非绝热孤子压缩得到的同宽度光脉冲分别在光纤正负色散区传输进行了比较,发现用色散渐减光纤构成的非线性光纤环形腔镜获得的压缩光脉冲具有相对理想的波形和频谱结构,有利于在光纤中长距离稳定传输.     

模拟信号在SOA中的交叉相位调制特性研究

为了研究模拟光信号在半导体光放大器中的交叉相位调制特性,以正弦波和三角波两种模拟光信号为例,采用数值计算的方法,详细分析了交叉相位调制过程中模拟信号的增益、非线性相移差和啁啾。结果表明,当信号光和控制光之间采用帧同步方式时,信号光脉冲各点的增益及增益差出现波动,非线性相移差将围绕理想值π出现不同程度的偏离;采用比特同步方式可使信号光脉冲各点非线性相移差均衡,此时所需的控制光脉冲和信号光脉冲波形类似。     

NOLM全光波长变换输出脉冲波形特性研究

本文分析了在利用非线性光学环形镜的开关效应和光纤内交叉相位调制效应实现全光波长变换系统中,色散位移光纤长度、砂浦脉冲峰值功率、泵浦脉冲宽度以及泵浦脉冲和连续探测波之间群速度失配参量对输出脉冲波形特性的影响。通过优化系统各项参数,可以在实现最高转换效率的同时,降低波长变换脉冲扶真程度,使波长变换脉冲无展宽,从而适用于超高速率通信系统。     

NOLM全光解复用中信号转换的数值模拟

为了研究非线性光学环形镜解复用输出特性,采用双曲正割形控制脉冲和信号脉冲,对基于非线性光学环形镜全光解复用系统中信号的转换进行了理论分析,得到了脉冲峰值开关效率为100%时,所需最小初始时钟脉冲峰值功率应满足的条件,数值模拟了走离时间、初始时间延迟和初始时钟脉冲峰值功率对转换信号波形特性的影响。结果表明,走离效应是导致转换信号波形失真以及峰值功率下降的重要因素,初始时间延迟可以平衡由走离效应引起的转换信号波形不对称,初始时钟脉冲峰值功率可以补偿由走离效应导致的转换信号峰值功率下降。     

基于非线性光纤环形腔镜的全光阈值器

基于非线性光纤环形腔镜(NOLM)及光子晶体光纤(PCF)的自相位调制效应(SPM),实现了一种适用于光子神经元的全光阈值器。所使用的PCF非线性系数为16.98(W·km)-1,同时在NOLM中引入可调隔离器。PCF及可调隔离器的使用,缩短了NOLM的腔长,同时降低了阈值器对输入光功率的要求。该全光阈值器对光信号的消光比可提高6 d B以上。由于全光阈值器中所有的组成器件均为无源光器件,因此能够处理高速率光信号。该全光阈值器在其他光通信系统中也具有广阔的应用前景。     

空间激光通信网络中的全光相位再生技术

围绕空间激光通信网络中高速数据多跳传输应用需求,针对相位调制激光链路经过空间长距离传输后信号质量劣化的问题,研究了基于相位敏感四波混频参量效应实现二进制相位调制高速激光信号的全光相位再生技术。利用Matlab软件数值分析了全光相位再生系统的影响因素,并基于OptiSystem仿真平台搭建了全光相位再生系统。结合高轨-地面站空间激光通信系统链路预算,对速率为10 Gbit/s的DPSK信号光经背靠背、相位噪声劣化以及劣化后全光相位再生处理三种传输场景进了对比分析。模拟仿真结果与数值分析结果均表明,与劣化后未经再生处理的系统相比,全光相位再生处理后的系统误码率平均优化4个数量级,信噪比提升约3 dB,表明该空间激光通信全光相位再生技术可实现相位调制信号的全光相位再生,能够有效提升空间相干激光通信系统的性能,可以应用于空间高速激光通信网络中继节点处的全光数据中继等方向。     

Ultrashort pulse self-switching in coupled-semiconductortraveling-wave amplifiers

A study is made of the self-switching of picosecond pulses using an active nonlinear directional coupler formed by two semiconductor laser amplifiers. Self-phase modulation associated with gain saturation permits all-optical control of output pulses emerging from the amplifiers, but switching from the cross state to the bar state is limited to 50% of the output energy. The amplified output pulses may be switched with little temporal distortion while considerable red shift in the output pulse spectra may occur     

实用的LD抽运预激光电光调Q单纵模激光器

使用设计新颖的双台阶脉冲发生器产生双台阶电脉冲 ,为低压KTP晶体泡克耳斯盒提供调Q驱动 ,将端面抛光的Nd∶YLF棒置于激光腔中 ,采用二极管激光器抽运 ,通过调节第二台阶电脉冲的幅度和持续时间 ,利用预激光和标准具效应的选模特性实现了Nd∶YLF激光器稳定、低同步晃动的单脉冲、单纵模脉冲输出。脉冲宽度 6 7ns,脉冲能量 1 15 6mJ,峰值功率 0 17MW ,单纵模几率 10 0 % ,单脉冲能量稳定度 3% ,调Q触发电脉冲和输出激光脉冲相对时间抖动 <4ns。激光器外围电路简单 ,系统可靠性高 ,结构简单紧凑 ,容易调整     

All-Optical 40-GHz Time-Domain Fourier Transformation Using XPM With a Dark Parabolic Pulse

We demonstrate a 40-GHz all-optical time-domain Fourier transformation, in which an ideal parabolic phase modulation is applied to a signal by cross-phase modulation (XPM) with a dark parabolic pulse. The dark optical parabolic pulse is generated by the line-by-line spectral manipulation of a 40-GHz picosecond optical pulse source using an arrayed waveguide grating pulse shaper. By applying the parabolic XPM, the time interval for eliminating linear waveform distortions is expanded to a full bit slot. Dispersion slope-induced distortion is successfully eliminated with this scheme.      

Q-switching cleaved-coupled-cavity laser with an integrated intracavity modulator

We describe fabrication and performance of a Q-switching cleaved-coupled-cavity laser with an integrated intracavity modulator. The pulse repetition frequency of this 3-section device was tunable between 320 and 450 MHz with an external microwave injected signal, the modulation depth of the pulsations was 80?100% with a nearly single-longitudinal-mode output spectrum, and the Q-switched light pulses were modulated by a pseudorandom PCM signal at 322 Mbit/s.     

All-optical NOR gate based on injection-locking effect in a semiconductor laser

A scheme for all-optical NOR logic gate is proposed based on injection-locking effect in a semiconductor laser. In this scheme, signal light injection into the laser will cause frequency shift of laser modes, as a result, the probe light into the laser can be switched between injection-locked and unlocked status, and its output power will be modulated. Theoretical analysis for this scheme is carded out by using a model to describe the dynamics of the injection-locked laser. By numerical simulation, the influence of laser bias current, laser length, injected signal power and signal frequency on the output performance of NOR logic gate is quantitatively analyzed.     

利用雪崩管驱动电光偏转器实现稳定纳秒激光脉冲输出

利用雪崩管堆驱动LiNbO3电光偏转器对激光脉冲进行快速偏转．实现幅度稳定的纳秒整形激光脉冲；激光脉冲振幅不稳定度从振荡器输出的单纵模调Q激光脉冲的10％(RMS)降低到4％(RMS)，大大改进了纳秒量级整形激光脉冲幅度稳定性。     

Z型正交波罗棱镜腔的特性研究

使用琼斯矩阵光学,理论分析Z型正交波罗棱镜腔运转特性。在不同波罗棱镜折射率情况下,分析波片方位角与偏振透过率、反射臂的有效反射率、输出臂的耦合反射率以及补偿波罗棱镜相位延迟的波片数关系。使用四阶龙库塔法则结合速率方程,理论分析耦合反射率的改变对调Q脉冲能量和宽度的影响。     

利用NOLM同时实现两个波长的波长变换

最先利用非线性光学环路镜(NOLM)成功地将2.5Gbit/s的归零码光脉冲同时变换到不同的两个波长上.最大波长变换间距为35nm.实验系统中采用增益开关分布反馈半导体激光器(GS DFB-LD)产生的超短光脉冲作为控制光,采用分布反馈半导体激光器(DFB-LD)和波长可调激光器作为信号光.首次在1.55 μm波长段利用非线性光学环路镜进行波长变换过程时观测到了反相波长变换和脉冲畸变现象.     

复合滤波结构的窄线宽高频微波信号产生装置

为了在较低泵浦功率下实现单纵模双波长激光信号的输出,进而获得窄线宽的高频微波信号,设计并实验了一种基于复合滤波结构的窄线宽高频微波信号产生装置。通过8字腔结构布里渊增益腔和反射式光纤光栅构成的波长选择滤波器实现了4倍布里渊频移间隔的双波长斯托克斯光信号输出,采用200 m长单模光纤作为增益介质,同时与50 m长单模光纤构成级联光纤环结构,采用三端口耦合器与2 m长未泵浦的保偏掺铒光纤构成萨格纳克环结构,利用级联光纤环结构和萨格纳克环结构的复合滤波作用实现了斯托克斯光信号模式的选择,使输出的斯托克斯光信号由多纵模运行状态变为单纵模运行状态。实验证明:通过对输出的单纵模双波长斯托克斯光信号进行拍频检测可得42.85 GHz的高频微波信号产生,线宽为38 kHz;通过改变可调谐泵浦激光器的输出波长,可实现42.25~43.51 GHz范围内的频率调谐;通过稳定性测试,产生的42.85 GHz高频微波信号的频率变化在0.83 MHz内,峰值功率变化在±0.8 dB内,稳定性良好,满足实际应用需求。