变占空比脉冲测量非线性光环镜阈值特性的实验研究

光阈值器件是多用户光码分多址(OCDMA)系统接收机中抑制基底噪声和互相关旁瓣峰的重要部件。非线性光环镜(NOLM)是实现光阈值的一种有效方法。对基于高非线性光纤(HNLF)NOLM的阈值特性进行了实验研究及数据分析,提出利用改变抽运脉冲占空比分析阈值特性的方法,实验发现抽运脉冲占空比D为1/25时出现阈值点,阈值功率为3.75W。讨论了抽运光与信号光的波长间隔对NOLM输出信号的影响,得出阈值点处的最优波长间隔为5.8nm,脉冲压缩量为114.47ps。实验搭建了接收机阈值系统,眼图分析表明该系统能较好地抑制噪声。     

光子晶体光纤及其在光器件领域的应用

光子晶体光纤(PCF)是国际上当前的研究热点,其非凡的特性给新型光器件注入了新的活力.文章从PCF的工艺技术、衰减和熔接等方面阐述了国内外PCF的最新研究进展,并阐述了国际上PCF在高功率光纤激光器、光纤放大器、超连续光谱、飞秒激光、全光开关和色散补偿等光器件领域的重要应用及最新成果,最后提出了PCF应用技术的发展趋势.     

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。     

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。     

基于光子晶体光纤的全光再生理论和实验研究

提出了利用高非线性光子晶体光纤（PCF）的自相位调制效应（SPM）,实现对高重复率皮秒脉冲全光再生的方案,理论分析了再生器的传输特性和滤波器参量对再生特性的影响。此外,利用一段80m的非线性光子晶体光纤进行了全光再生实验,通过调节入射光纤的功率和可调谐滤波器的参量实现了对高传输速率脉冲的全光再生,实验结果与理论分析结果一致。     

基于非线性光纤环形镜的二光平信号全光分离器

非线性光纤环形镜(NOLM)在不同抽运条件下具有不同的连续波开关特性,当单抽运NOLM在抽运峰值功率大于开关阈值功率时具有反转抽运脉冲峰的特点,在抽运脉冲上升与下降沿处各产生一个脉冲输出;当使用双脉冲抽运在两抽运脉冲除峰值功率和波长不同外其他参数一致时,透射输出由两个脉冲的峰值功率差决定,具有脉冲峰值功率比较作用。基于NOLM的这两个特性设计了全光分离两光功率水平信号的方案。利用光子学仿真软件进行了数值仿真,结果显示二光平信号被成功分离,并分别加载到不同波长上。实现了高功率级无基座脉冲输出,表明该方案也具有消除脉冲基座的能力。     

半导体激光器实现波长转换的理论和实验分析

作为自动交换光网络中的核心器件,全光波长转换器在网络中发挥着重要作用。建立了半导体激光器实现波长转换的理论模型,利用速率方程,数值求解了半导体激光器进行波长转换的特性;自行搭建了一套利用光纤光栅外腔半导体激光器进行全光波长转换的实验平台,并对实验结果进行了研究。发现试验结果和理论分析结果是相当吻合的。分析表明,降低光子寿命,优化外腔结构将是该器件在未来智能光网中实用的关键。     

基于光子晶体光纤中自相位调制效应的6×40 Gbit/s 全光波长组播实验研究

基于非线性效应的全光组播,以其能直接在光域内将信息从单节点路由到多目标节点而受到广泛关注。实验证实了利用色散平坦高非线性光子晶体光纤级联光学滤波器实现全光波长组播的新方案,通过使用窄带光学滤波器次选择自相位调制加宽光谱分量,对速率为40 Gbit/s 的归零信号实现了极性保持、通道间距100 nm 的1 到6 信道全光波长组播。进一步研究了所设计全光波长组播器的动态特性,结果表明,它具有20 nm 的宽带波长调谐范围,同时,对输入信号的光功率波动具有较强的容忍性,系统整体结构简单,在未来透明光子网络中很有应用潜力。     

多芯光子晶体光纤在国内高校的研究现状

多芯光子晶体光纤(Photonic Crystal Fiber,PCF)具有设计更灵活、大模场面积、显著的非线性效应以及纤芯耦合等优势.介绍了国内高校对多芯光子晶体光纤研究的状况,主要包括高功率超连续谱、高功率光纤激光器和光器件三个研究方向.同时,讨论了多芯PCF的可调结构参数.     

半导体光放大器的光-光互作用及在全光信号处理中的应用(Ⅱ)

半导体光放大器(SOA)中非线性系数约为普通光纤的109倍,为光子晶体光纤的107倍.有4种光-光互作用,即交叉增益调制、交叉相位调制、交叉偏振调制和四波混频,可以灵活地组成各种光信号处理器件,如波长变换器、全光触发器、全光逻辑、全光时钟恢复、全光缓存器,正成为整个光信号处理的基础.介绍了这些技术的同时,分析当前应用的制约因素,指出半导体光放大器集成是下一步发展的必然趋势.     

半导体光放大器的光-光互作用及在全光信号处理中的应用(Ⅰ)

半导体光放大器(SOA)中非线性系数约为普通光纤的109倍,为光子晶体光纤的107倍.有4种光-光互作用,即交叉增益调制、交叉相位调制、交叉偏振调制和四波混频,可以灵活地组成各种光信号处理器件,如波长变换器、全光触发器、全光逻辑、全光时钟恢复、全光缓存器,正成为整个光信号处理的基础.介绍了这些技术的同时,分析当前应用的制约因素,指出半导体光放大器集成是下一步发展的必然趋势.     

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...     

光源的稳定性对拍信号在非线性光子晶体光纤中演化的影响

人们通常利用拍频光信号的传输光谱演化来测量光纤的非线性系数.通过数值模拟分析了光源输出光功率和中心频率的扰动以及光源谱线宽度对该测量方法的影响,并进行了实验验证.使用紧凑的超格子算法分析了一种光子晶体光纤(PCF)的传输特性.考虑自相位调制(SPM)、损耗和群速度色散,采用分步傅里叶方法分析了拍频光信号沿光子晶体光纤的传输过程,得到了信号频谱演化的数值仿真结果.结果表明光源输出功率的扰动基本不会影响非线性系数的测量结果,但输出波长的扰动和光源的谱宽对非线性系数的测量有一定影响.因此需要选择适当的参数条件才可得到较为精确的实验结果.     

XPM对非线性光纤环镜微波光子开关的影响

为了研究交叉相位调制(XPM)对非线性光纤环镜微波光子开关的影响.基于耦合非线性薜定谔方程,彩分步傅里叶法建立考虑XPM在内的数值分析平台,获得了MOLM微波光子开关中XPM对微波调制光载波信号和NOLM功率舆函数的影响.数值计算表明:XPM导致调制波波形畸变,信号能量从主瓣泄露;并且随着调制带宽的增大,旁瓣泄露愈加严重.同时由于XPM效应的非互易性,NOLM功率传输函数扭变,在耦合器分光比f∈(0,0.5)区间减少而在f∈(0,0.5)区间增大.     

偏振控制C波段波长可调谐掺铒光纤激光器

报道了一种结构简单的波长可调谐掺铒光纤激光器。该光纤激光器由增益平坦型掺铒光纤放大器(EDFA)、偏振相关光隔离器、光纤偏振控制器及输出耦合器组成。利用光纤偏振控制器和偏振相关光隔离器作为波长调谐器件,实现了光纤激光器的波长可调谐输出及双波长输出。利用琼斯矩阵理论分析了光纤激光器腔内不同波长的损耗与偏振控制器状态的关系,指出通过调节光纤偏振控制器,光纤激光器可以实现波长可调谐输出,同时阐述了光纤激光器双波长输出的机制。实验上获得了中心波长在1542~1564nm连续可调,平均功率大于2.6mW,边模抑制比大于35dB的连续激光输出。同时获得了波长为1549nm和1564nm的双波长连续激光输出。     

全光纤光学参量振荡器增益分布的测量

在基于四波混频(FWM)效应实现频率变换的全光纤光学参量振荡器(OPO)中,信号光通常只能在较短的距离内获得有效的参量增益。根据光时域反射(OTDR)技术的基本原理,通过测量信号光的后向散射光,获得了信号光在光子晶体光纤(PCF)中的增长曲线,进一步计算得到了PCF中的参量增益分布;将PCF的起始端到参量增益急剧下降处的距离定义为有效作用长度,并且通过水浴实验验证了测量结果。测量发现,在34.5m的PCF中,有效作用长度仅有10m,信号光仅在PCF的前10m获得了有效增益,近似以指数形式增长,在后24.5m的PCF中,信号光与抽运光已不再满足相位匹配条件,信号光不再增长。这种测量全光纤OPO参量增益分布的方法有助于优化全光纤OPO的结构,提高全光纤OPO的转化效率。     

基于光子晶体光纤的受激拉曼散射全光波长转换研究

基于光纤中前向瞬态受激拉曼散射效应分析理论,利用光子晶体的高非线性特性,对光子晶体光纤拉曼波长转换进行了数值分析,并建立了全光波长转换设计方案的理论模型,给出了设计原理框图及实现方法。用OptiSystem对四路探测光进行波长转换仿真,仿真结果表明:所设计的全光波长转换器同时对四路探测光实现波长转换,转换输出的信号光码型和输入泵浦信号光码型一致,并且所得到的眼图线迹清晰,眼睛张开度良好。论证了该设计方案可行。     

低损耗带隙光子晶体光纤的制备技术

前言光子晶体光纤(Photonic Crystal Fiber,简称:PCF)按导光机理可以分为两类:折射率导光机理和光子能隙导光机理。对折射率导光机理的PCF来说,其原理依然是全内反射,例如高非线性PCF、大模场PCF等等均属此类。根据光子能隙传光机理的PCF,我们称之为带隙光子晶体光纤     

高非线性色散平坦光子晶体光纤的数值模拟与分析

提出了一种新型结构的光子晶体光纤(PCF),利用全矢量有限元方法对其色散和非线性特性进行了数值分析。通过优化结构参数,得到了三种在不同波段具有较高非线性的近零色散平坦、宽带色散平坦甚至色散超平坦的光子晶体光纤,并给出了这种微结构PCF预制棒的制备方法。这些新型光纤在全光格式转化、超连续谱产生、光波长转换等领域具有良好的应用前景。     

色散平坦光子晶体光纤中实现光波变换的研究

基于四波混频(FWM)效应,在色散平坦光于品体光纤(PCF)中实现了全光波长变换.采用长度为30 m、具有小的反常色散值的高非线性色散平坦PCF对10 Gbit/s的信号进行了波长变换,当平均泵浦功率为26dBm时,在20 nm转换带宽内得到了-19.5 dB的转换效率;用具有小的正常色散值的高非线性色散平坦PCF替代原光纤,进行了实验与理论比较.研究结果表明:利用两种不同的光纤得到了儿乎相同的转换效率和转换带宽.