单模光纤中啁啾脉冲的分裂机制

采用分步傅里叶算法数值求解非线性薛定谔方程,分析了单模光纤中不同情形下皮秒量级啁啾脉冲的分裂机制。结果表明,对于较短的脉冲(10 ps),啁啾脉冲分裂从高阶孤子压缩导致的脉冲塌陷开始;对于较长的脉冲(200 ps),脉冲分裂主要由调制不稳定性导致;对于介于两者之间的脉冲(50 ps),噪声使得脉冲分裂机制从高阶孤子压缩转向调制不稳定性。初始正、负啁啾能分别加速和延缓短脉冲分裂,而初始啁啾对长脉冲分裂影响很小。初始啁啾对脉冲分裂的影响与其分裂机制密切相关。     

光脉冲的初始啁啾对单模光纤的色散效应的影响

在光纤通信中已经有利用光脉冲的初始啁啾来进行色散补偿的运用。文中从理论上分析了光脉冲的初始啁啾与单模光纤的色散效应的关系，并用数值仿真的方法验证了分析结果：线性初始啁啾可以在一定程度上补偿一阶色数，但却加大了高阶色散对传输光脉冲的负面影响。     

有光纤消除光脉冲啁啾与光孤子传输的直接观察

本文采用正常色散光纤对对准开关型（ＧＳ）的光孤子源所带的红移啁啾进行补偿，获得接近变换极限的类孤子脉冲，并成功地观测到随功率增加输出脉宽下降的非线性孤子效应。     

光纤中非线性频率啁啾对二阶孤子脉冲传输的影响

从非线性薛定谔方程出发,研究了初始非线性频率啁啾对二阶孤子脉冲传输行为的影响.发现二阶孤子脉冲的分裂现象,并分析了产生分裂的原因,同时得出了分裂产生的阈值条件.对于初始非线性啁啾脉冲,初始入射脉冲的啁啾参数不同时,产生分裂的现象也不同,并讨论了其物理机制.     

光纤中非线性频率啁啾对二阶孤子脉冲传输行为的影响

从非线性薛定谔方程出发，研究了初始非线性频率啁啾对二阶孤子脉冲传输行为的影响。发现二阶孤子脉冲的分裂现象，并分析了产生分裂的原因，同时得出了分裂产生的阈值条件。对于初始非线性啁啾脉冲，初始入射脉冲的啁啾参数不同时，产生分裂的现象也不同，并讨论了其物理机制。     

频率啁啾高斯光脉冲在线性色散光纤中的传播

研究了线性光纤中色散导致初始频率啁啾的高斯光脉冲展宽的详细物理过程。     

单模光纤中高斯脉冲无啁啾稳定传输

在分析单模光纤群速度色朦胧（GVD）效应和自相位调制（SPM）效应相互作用的基础上，导出GVD和SPM共同作用引起的啁啾表达式，全面分析了色散长度LD、非线性长度LNL与啁啾变化的关系。结果表明：随着LD/LNL的不同，啁啾特性有着显著变化，当N=LD/LNL=1，即实现了单模光纤中群速度色散效应与非线性效应相互作用所致啁啾的最佳匹配，通过控制脉冲输入功率，可望实现高斯光脉冲无啁啾的稳定传输。     

初始啁啾对单模光纤中超高斯脉冲传输特性的影响

从非线性Schr(o)dinger(NLS)方程出发,采用变分法,导出了单模光纤中超高斯脉冲参数随传输距离的演化方程组,求出了振幅与脉宽、频率与啁啾、脉宽与啁啾之间的三个解析约束关系,得出了脉宽随传输距离演化的解析解,用龙格-库塔法进行数值求解描绘了初始啁啾和脉冲前后沿锐度对单模光纤中超高斯脉冲脉宽的影响.结果表明:初始啁啾和脉冲前后沿锐度对超高斯脉冲的振幅、脉宽、啁啾和相位有直接影响,超高斯脉冲传输过程中会产生啁啾,但脉冲中心的等效频率保持为常数.     

单模光纤中高斯脉冲无啁啾稳定传输

在分析单模光纤群速度色散(GVD)效应和自相位调制(SPM)效应相互作用的基础上,导出GVD和SPM共同作用引起的啁啾表达式,全面分析了色散长度L_D、非线性长度L_(NL)与啁啾变化的关系。结果表明:随着L_D/L_(NL)的不同,啁啾特性有着显著变化,当N=L_D/L_(NL)=1,即实现了单模光纤中群速度色散效应与非线性效应相互作用所致啁啾的最佳匹配,通过控制脉冲输入功率,可望实现高斯光脉冲无啁啾的稳定传输。     

啁啾高斯脉冲在光纤中传输的脉冲展宽研究

通过求解非线性薛定谔方程,研究了线性光纤中色散导致的具有初始频率啁啾的高斯脉冲展宽的详细物理过程。得到高斯脉冲在光纤中色散所致的脉冲展宽的特性,啁啾因子对脉冲展宽的影响,并讨论了光纤色散对不同宽度脉）中的影响,对色散补偿等技术的研究具有一定的参考价值。     

单模光纤渐逝波传输分析

基于光波导理论，分析了单模光纤的渐逝波传输特性，在光纤包层介质具有吸收特性的情况下，导出了渐逝波传输的透入深度公式，得出了单模光纤在轴向上的功率传输情况；讨论了在不同的折射率或消光系数下，渐逝波的透入深度和功率损耗变化特性。研究结果可用来实现高精度、高灵敏茺的单模渐逝波传感器，并应用于医学诊断，环境检测，生物和化学分析等方面。     

光纤中双脉冲传输的频率啁啾及脉冲压缩

对双脉冲在光纤中传输时所满足的非线性耦舍方程进行了理论分析和数值计算,求得了脉冲演化时啁啾参量的一般表达式。结果表明,利用交叉相位调制效应压缩光脉冲时,无论泵浦脉冲还是信号脉冲,其线性源啁啾都对光脉冲的压缩产生重要影响。在泵浦功率一定的条件下,选取负啁啾的泵浦脉冲和正啁啾的信号脉冲易于获得更短的压缩光脉冲。     

频率啁啾对自相关法测量光脉冲宽度的影响

文章讨论了脉冲频率啁啾对用自相关法测量产生的误差,就脉冲的线性啁啾、二次啁 啾对测量结果的影响进行了理论分析和仿真计算。还提出了修正二次啁啾影响的简单方案,并结合实验测量结果进行了验证。     

色散对光纤中高斯光脉冲传播特性的影响

从麦克斯韦方程组出发,建立了光脉冲在光纤中传播的理论模型。在只考虑色散效应的情况下,对该理论模型进行进一步的研究,数值模拟出高斯光脉冲在光纤中的传输状态,并讨论了色散对光脉冲传播特性的影响。结果表明,群速度色散会增加光脉冲的宽度而波形保持不变;三阶色散会引起光脉冲的畸变。该结论对光纤的色散补偿具有一定的理论参考价值。     

聚合物光纤损耗及光谱特性的测量分析

聚合物光纤（POFs）的参数直接反映了POFs的特性,为了更好地了解POFs的性能,探索POFs的测量方法,对POFs的传输损耗光潜特性进行了理论和实验研究。分析了POFs的传输损耗特性以及与波长的相关性,利用剪断法和光谱分析法对POFs的传输损耗和光谱特性进行测定,最后测得在550～670nm波长范围内聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）阶跃型POFs的传输损耗光谱特性。结果娃示,PMMA阶跃型POFs在510～580nm和650nm的波长范围内有较低的损耗。     

线性源啁啾对孤子脉冲压缩的影响

通过线性源啁啾对孤子脉冲压缩影响的研究,发现泵浦脉冲和孤子脉冲的源啁啾参量地脉冲压缩产生重要影响,且孤子脉冲压缩存在最佳光纤长度。在泵浦功率一定的条件下,选取负啁啾的泵浦脉冲正啁啾的孤子脉冲可以获得高压缩因子的光脉冲;同时选取负啁啾的泵浦脉冲和正啁啾的孤子脉冲易于产生更短的压缩光脉冲。     

用于长距离无再生光孤子通信系统的光纤放大器及光纤

本文由长距离无再生光孤子通信的各种基本限制及考虑出发,提出了对光纤放大器及光纤的要求以及今后研究工作的方向。文中公式都采用了实用工程单位以利计算。     

非线性轴向不均匀单模光纤中的调制不稳定性

本文分析了非线性轴向不均匀单模光纤中的调制不稳定性,给出了不同情形下光纤调制总增长值,修正了Anderson关于最大调制增长值的结果,得出了维持调制增长的光纤长度,尽管存在光纤损耗,也可达到非常大的数值的结论。     

五阶非线性光纤中光扰动所致超短脉冲串的产生

从光纤中包含五阶非线性效应的扩展非线性薛定谔方程出发,采用分步傅里叶算法,数值模拟了连续光波的幅度受到正弦光扰动的调制后在光纤中演化分裂成超短脉冲串的过程,探讨了五阶非线性效应和正弦调制周期对脉冲串形成和演化特点以及相应频谱的影响.结果表明,与三阶非线性相比,正五阶非线性使形成超短脉冲串的最佳光纤长度缩短,形成的单个脉冲宽度更窄、峰值功率更高,负五阶非线性则相反.正弦调制周期将影响脉冲串的重复率和最佳光纤距离.随传输距离的增加,单个脉冲可能分裂成两个甚至三个分脉冲,在主脉冲之间还可能出现一定数量的峰值功率弱的次脉冲.就频谱特性而言,正(负)五阶非线性可增多(减小)光波频率成分、加宽(窄化)频谱;视主脉冲有无分裂以及次脉冲的存在与否,频谱的形状也会不同.