利用DCF,DSF和ED-NALM获得无基座超短光脉冲的设计方案

提出了一种利用色散补偿光纤(DCF)、色散位移光纤(DSF)和非线性掺铒光纤放大环镜(EDNALM)对增益开关分布反馈(GSDFB)半导体激光器产生的啁啾光脉冲进行压缩的方案。数值模拟的结果表明,利用此方案可将GSDFB半导体激光器产生的脉冲宽度(半极大全宽度)为30ps的啁啾光脉冲压缩为180fs的无基座超短脉冲。     

基于分布增益非线性光纤环镜的弱脉冲放大与压缩

已有研究发现,用分布增益非线性光纤环镜放大和压缩超短光孤子不仅能避免常规掺铒光纤放大器中由于非线性效应引起的孤子崎变,而且可克服绝热放大技术放大器长度随输入脉宽增大而指数规律增大的困难。我们进一步计算了弱脉冲在分布增益非线性光纤环镜中的放大和压缩过程。结果表明,对于峰值功率比基阶孤子低得多的弱脉冲输入,用分布增益非线性光纤环镜同样可实现无崎变的脉冲能量放大和脉宽压缩;而且,经环镜放大输出的脉冲也接近基阶孤子。然而,输入脉冲峰值功率越低,实现最佳放大所需的环镜总增益越大,高阶效应对放大结果的影响越显著。     

基于DD-EDFA与NOLM获得高质量的超短脉冲的设计方案

提出、并数值分析了利用色散渐减的掺铒光纤放大器和非线性光纤环镜对基孤子脉冲进行压缩与放大、获得高质量的超短脉冲的设计方案。     

非线性光纤环形镜掺铒光纤激光器的实验研究

为了研究掺铒光纤激光器超短脉冲的产生,采用增益平坦型掺铒光纤放大器、两个偏振控制器以及3个耦合器,利用非线性光纤环形镜加成脉冲锁模技术,通过改变偏振控制器的方向,获得最大输出功率为0.6mW的脉冲输出,对应的光谱宽度9nm、中心波长1561nm、脉冲宽度434ps、脉冲的重复频率为1.1MHz.该脉冲经过掺铒光纤放大器放大后,最大输出功率为10.8mW.放大后锁模脉冲的中心波长保持不变、光谱带宽稍有变窄、输出功率明显增大、脉冲宽度展宽为495ps.实验结果表明,采用商用的掺铒光纤放大器可实现结构简单、调节方便的掺铒光纤激光器超短脉冲输出,且掺铒光纤激光器可以实现自启动,并长时间稳定锁模工作.     

掺镱光纤放大器中脉冲自相似演化特性分析

为了研究自相似演化对于高功率超短脉冲系统产生的影响,采用非线性薛定谔方程,对掺镱光纤放大器中自相似解进行了理论分析,得到初始脉冲、脉冲宽度、增益系数、增益色散等参量变化时对其自相似演化产生不同的影响.结果表明,初始脉宽不同时,只有其初始色散长度和光纤长度相接近时,才可以实现脉冲自相似的演化;初始输入脉冲不同时均能演化成抛物线形,但是演化的进程不同;大的增益系数可以获得高功率、宽频谱的自相似脉冲;增益色散对自相似放大起滤波作用.研究结果对设计自相似脉冲放大器具有一定的借鉴价值.     

非线性放大复合环形镜及被动锁模掺铒光纤激光器的研究

提出采用两个光纤耦合器构成具有复合环的非线性放大环形镜。分析表明，改变构成非线性放大复合环形镜的光纤耦合器的耦合系数可以改变非线性复合光纤环形镜的非线性传输特性，调节非线性光反射和透射率。采用非线性放大复合环形镜与半导体饱和吸收体组成复合腔掺铒光纤激光器，获得了十分稳定的被动锁模脉冲输出，得到了重复频率为２４８ＭＨｚ的谐频锁模脉冲序列。实验表明，采用非线性放大复合环形镜构成复合腔光纤激光器，有可能获得高重复频率的锁模脉冲。     

利用自相位调制效应测量微结构光纤的非线性系数

报道了利用光纤中的自相位调制(SPM)效应对微结构光纤的非线性系数进行测量的实验.实验中采用半导体激光器作为脉冲光源,输出宽度为1.6 ps的双曲正割型脉冲,经掺铒光纤放大器(EDFA)放大后进入80 m的色散平坦微结构光纤,由于自相位调制效应,出射光谱得到展宽.通过测量输入微结构光纤的脉冲峰值功率和输出光谱,可以计算得到微结构光纤的非线性系数.该测量方法简单、准确,实验测量值与光纤的标称值误差小于1%.     

级联光纤参量放大器的增益特性分析

首先介绍了级联结构光纤参量放大器的工作原理,即通过两种光纤色散补偿来平坦信号输出增益。其次推导出小信号近似下单泵浦级联光纤参量放大器的信号输出增益表达式,并在此基础上利用Matlab软件对影响增益特性的各个参数进行数值分析。结果表明,级联光纤参量放大器的峰值增益与增益带宽,受到分段数、泵浦光功率、泵浦波长、色散补偿光纤(DCF)长度、高非线性光纤(HNLF)的零色散波长、HNLF长度、HNLF非线性系数和HNLF色散斜率的影响。     

掺铒光纤放大器双向放大特性

建立了掺铒光纤放大器（ＥＤＦＡ）双向放大传输的方程，通过数值模拟计算，分析了掺铒光纤长度、泵浦功率的变化对增益、噪声系数的影响；研究了ＥＤＦＡ的正反向增益和噪声系数特性；给出了增益、正反向系数与输入信号功率的关系曲面。     

超短光脉冲在有源三芯非线性光纤耦合器中开关和传输特性的数值分析

基于耦合非线性薛定谔方程(CNLSEs),利用分裂步长傅里叶方法(SSFM),研究了超短光脉冲在有源三芯非线性光纤耦合器中的传输和开关特性.重点分析了在一阶色散耦合系数和二阶色散耦合系数的影响下,线性增益系数和有限增益带宽对脉冲传输和开关特性的影响.研究表明,线性增益系数能增大开关陡峭性、降低开关临界能量、提高开关效率;虽然有限增益带宽使耦合器开关特性变差,但是它不仅能显著抑制由线性增益系数引起的脉冲压缩和放大,而且还能有效抑制由一阶色散耦合系数引起的脉冲展宽和分离以及由二阶色散耦合系数引起脉冲高频振荡,使光脉冲在三纤芯间呈现出类似无源光纤耦合器那样的周期性耦合传输特性.     

基于微结构光纤的光纤环激光器

报道了一种基于微结构光纤(MF)的光纤环激光器.通过微调控制信号的频率,激光器实现了稳定的锁模状态,在C波段获得了重复频率为10 GHz、宽度小于8ps的相干光脉冲输出.在该激光器中,采用了掺Er光纤放大器(EDFA)作为腔内增益介质,并使用了25 m长、具有反常色散和高非线性的MF作为脉冲压缩介质.通过调整腔内的带通滤波器中心频率可以实现对工作波长的连续调谐,因此该激光器可作为波分复用(WDM)系统的可调谐光源.     

掺铒光纤放大器的非线性色散效应

给出一种模型来考虑非线性色散对光通信系统的影响。数值结果表明 ,考虑非线性色散时 ,光脉冲的传播速度比不考虑非线性色散时的传播速度要快 ,而脉冲展宽是一样的     

正常色散光纤放大器中超短脉冲的自相似演化条件

在正常色散条件下,超短光脉冲在光纤放大器中可以演化成具有线性啁啾的自相似抛物脉冲,其演化结果可影响脉冲的压缩质量.采用分步傅里叶方法数值研究了正常色散光纤放大器中,初始输入脉冲宽度、能量、光纤增益和色散系数对超短脉冲自相似演化结果的影响.发现色散长度是脉冲能否实现自相似演化的关键因素.当色散长度与光纤长度相近(几倍)时,脉冲可以实现自相似演化;两者相差越大,脉冲的自相似演化程度越差.增加初始脉冲能量可以加速脉冲的自相似演化,缩短自相似演化的距离.放大器总增益一定时,增益系数越大,脉冲受非线性扭曲的影响越大,使脉冲的自相似演化结果越差;增益系数为0.95 m-1时放大器可获得的总增益比3.8 m-1时大3.3 dB.     

一种新型的全光纤超短光脉冲压缩方案

文章提出了一种基于正常色散递减光纤（ND—DDF）、单模光纤（SMF）和非线性环镜（NOLM）组成的全光纤超短脉冲压缩方案。利用光脉冲在正常色散区的色散递减光纤（ND-DDF）中传输时,在脉冲的中心部分将带上较大线性正啁啾（和普通光纤相比）,当脉冲在SMF中传输时色散致啁啾对其进行补偿从而有一个脉冲压缩的过程,最后利用NOLM对压缩后的脉冲进行进一步的压缩和消基座处理。数值模拟的结果表明：半峰全宽为10ps、能量为74pJ的高斯脉冲经过1km的DDF、79m的SMF和20m的NOLM后,可以获得峰值功率为210W,半峰全宽为120fs且几乎无基座的超短脉冲。     

40GHz皮秒光脉冲序列光谱展宽的实验研究

实验采用具有较大正常色散值的高非线性光纤（HNLF）,应用脉冲啁啾补偿压缩技术的改进方案实现了40GHz、1．2ps光脉冲序列光谱的更大展宽。在该方案中,脉冲首先通过一定长度的HNLF,成为光谱展宽的线性正啁啾脉冲;然后经过相应长度的普通单模光纤（SMF）进行啁啾补偿压缩以重新提高峰值功率;最后进人第2段HNLF实现脉冲光谱的进一步展宽。实验结果表明,在使用相同长度HNLF（150m）和相同抽运脉冲输入条件下,改进方案10dB带宽增加了3．28nm,并且相干特性保持良好。实验表明,对于40GHz皮秒光脉冲序列,在其峰值功率受自身高重复频率限制不能被光功率放大器充分放大的情况下,该方案是实现脉冲光谱在此类HNLF中展宽的有效途径。     

利用参量放大效应测量光纤的非线性系数和色散参数

通过对理想条件下得出的光纤参量放大增益解析解和相位匹配关系表达式进行修正,得出在光纤有损耗 时,小信号峰值增益和光纤非线性系数成正比以及光纤色散参数和峰值增益波长与抽运光波长的差成反比两个近 似表达式。以此为基础提出:只要在直流抽运光作用下测出小信号峰值增益以及增益峰值波长与抽运波长之差, 然后通过简单的代数运算就可以得出光纤的非线性系数和色散参数。实验中,分别用两个不同波长的抽运光,对 一卷长度为1450m的高非线性色散平坦光纤(HNLF)的非线性系数和色散参数进行了测量。测得非线性系数为 γ=11.8W-1·km-1,色散斜率在1550nm附近为S=0.0157ps/(nm2·km)。其中,色散斜率测量值和商家给定的 值之间误差不超过5%。对在测量中抽运光和信号光之间由于拉曼放大作用所带来的增益谱不对称性进行了讨论。     

Theoretical Discussion of Couple-Mode Using Chirped Fiber Grating for Dispersion Compensation

１ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＡｔｐｒｅｓｅｎｔ，ａｓｔｈｅｅｒｂｉｕｍｄｏｐｅｄａｍｐｌｉｆｉｅｒｓｈａｖｅｓｕｃｅｓｆｕｌｙｂｅｅｎａｐｐｌｉｅｄｔｏｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｌｉｎｋｓ，ｔｈｅｌｏｎｇｈａｕｌｈｉｇｈｂｉｔｒａｔｅｏｆｏｐｔｉｃ...     

光纤非线性色散对类明孤子传输特性的影响

应用类明孤子在单模光纤中非线性传输特性的微扰理论，研究了光纤非线性色散对类明孤子传输特性的影响，导出了类明孤子参数演化的动力学方程。结果表明：光纤非线性色散微扰对类明孤子脉冲位置、频率和相位参数有影响，而对类明孤子脉冲振幅、脉宽、啁瞅参数无影响。     

振幅调制连续光产生高功率超短脉冲串的研究

高功率超短脉冲串需求广泛,但是有限的平均功率和能量的低利用率限制了超短脉冲串的应用。基于不同于锁模机制的非线性孤子效应,利用振幅调制连续光抽运,数值模拟了光纤中高功率超短脉冲串的稳定产生。分别研究各输入参数如抽运功率、调制深度、调制频率以及光纤参数包括非线性系数、群速度色散系数等对高功率超短脉冲串输出特性的影响规律。为了综合考量各参数对抽运效率的影响,以利于光纤参数和调制参数的选择,引入了归一化调制频率。研究结果表明:选择具有小非线性及较大群速度色散的光纤,适当增加调制频率和调制深度,都可以在保证高平均功率输出的同时获得相对高的抽运效率,而较小抽运功率则有利于能量提取。