Er~(3+)/Yb~(3+)共掺双包层光纤放大器的增益特性

基于速率方程和功率传输方程,分析了Er3+/Yb3+共掺双包层光纤放大器增益特性随光纤长度的变化及信号光、抽运光功率对放大器增益的影响,并进行了实验验证。结果表明:有源光纤长度对放大器增益有影响,大信号输入时放大器达到增益饱和对应的光纤长度更短;放大器增益随着信号光和抽运光功率不同而变化,要适当调整其大小以获得较高的放大增益。     

基于EDFA的TDM-PON上行信号光功率均衡器

为了降低光接收机的复杂度,利用掺铒光纤放大器的增益饱和特性,在接收前先用掺铒光纤放大器对时分复用无源光网络上行信号进行光功率均衡,以减小光接收机接收的光功率变化量,并通过测试眼图评估光功率均衡器对上行光信号传输质量的影响。实验结果表明,从-16dBm至-26dBm的上行光功率经过掺铒光纤放大器均衡后能变换成大约3dB功率变化量输出,还可改善上行光信号质量。     

铒镱共掺光纤放大器的共掺杂特性研究

研究铒与镱共掺杂光纤离子浓度和掺杂比例对光纤光谱性能的影响.EDF的吸收与铒离子掺杂浓度以及铒离子与镱的掺杂比例有关;加入镱离子可以加宽EDF的吸收带.通过研究Er3 浓度、Yb3 浓度、抽运光功率、光纤长度对放大器增益的影响,并与单掺铒光纤放大器进行了比较,表明共掺光纤的增益和效率明显高于单掺铒光纤.     

高性价比偏振复用OFDM信号全光波长变换的研究

采用单个连续激光器和一个射频信号源在马赫增德尔调制器进行调制,使其中心载波和偶阶边带被抑制且忽略高阶奇数边带,得到的一阶奇数边带作为平行抽运光.采用载波抑制方法产生的平行抽运光具有偏振方向相同、相位锁定的特点,实现了基于四波混频效应的偏振复用OFDM信号全光波长变换的研究.对接收信号功率、SOA电流、抽运光间距这3种影响系统转换效率的因素进行了分析,通过与传统平行双抽运系统进行比较,发现无论接收信号功率、输入电流和抽运光间距如何变化,x和y 2个偏振方向误码率相差小,系统稳定且转换效率高,成本与复杂度低.     

一种新颖的自反馈光注入单频窄线宽光纤激光器

报道一种基于自反馈光注入的单频窄线宽光纤激光器。激光器采用线形腔结构,用高掺杂Er3+光纤作为增益介质,利用输出信号光分束反馈与腔内振荡激光干涉,形成折射率光栅与增益光栅共同作用选择纵模,获得稳定的1 549.85 nm单频窄线宽激光输出。在975 nm单模激光二极管(LD)抽运下,激光器的抽运阈值光功率为13 mW。当抽运光功率为112 mW时,最大输出信号光功率为30.6 mW,对应的光-光转换效率为27.3%,斜率效率为30.2%,信噪比大于50 dB。采用延时自外差方法测量线宽,当使用30 km单模光纤延迟线时,测量得到激光器的3 dB线宽为4.0 kHz。     

基于SOA中XGM的全光波长变换器动态特性

首次利用动态载流子恢复时间来等效半导体光放大器的高频滤波效应,分析了基于半导体光放大器中交叉增益调制全光波长变换器的动态特性,对１０Ｇｂｉｔ／ｓ的输出信号,模拟了探测光与信号光输出波形,计算了变换信号的啁啾变化情况,并提出了采用减小线宽提高因子及增加探测光功率来减小啁啾对变换信号的影响,降低码间干扰。     

二极管抽运固体激光器热效应的非对称性分析

通过分析光在晶体前后端面相位延迟的空间分布,研究了激光二极管侧面抽运固体激光器热效应的非轴对称性.提出一种评价热效应轴对称程度的参数——非圆度,并使用有限元方法分析了抽运功率、抽运源数量、抽运源之间的角度偏差和抽运距离偏差对非圆度的影响.得到的结论有:抽运功率越小,或者抽运源空间排布越对称,晶体中的热效应轴对称程度越高;装配中抽运光之间的角度偏差和抽运距离偏差使晶体热效应非轴对称性增加,装配时应尽量保证各抽运源角度和抽运距离一致.     

基于SOA-XPM的波长变换器研究

研究了PTDS软件仿真平台上半导体光放大器交叉相位调制(SOA-XPM)波长变换器的变换特性,分析了运用波长转换器时输入信号光功率、输入探测光功率、偏置电流等对变换信号的消光比Ex、Q值及误码率BER的影响,并对该波长转换器的变换特性进行了研究,其研究结果对优化设计SOA-XPM波长变换器有一定的参考价值。     

DPSK接收端窄带滤波器带宽的研究

通过使用Optisystem光通信软件设计了DPSK光通信接收端,信号光通过光前置放大器放大、窄带滤波器滤波、马赫哲德干涉仪延迟解调、平衡探测器探测、低通滤波器滤波和数据恢复后分析其误码率;通过该DPSK接收端仿真模型,研究通信速率在10Gb/s、信号光功率为-42dBm时,通过噪声系数为3.2dB的光前置放大器使得信号光增益达到约40dB后,对不同滤波器分别进行带宽与误码率关系的仿真研究,得出了在使用不同滤波器时的最佳带宽,对后续实验中滤波器及其带宽的选择具有重要指导意义。     

温度调谐的周期极化掺氧化镁铌酸锂振荡器

对准相位匹配周期极化掺氧化镁铌酸锂晶体的光学参量振荡器进行温度调谐实验研究,所用晶体的极化周期为30.5μm.以1.064μm的声光调QNd∶YAG激光器作为抽运源,将晶体温度控制在40～200℃,获得3.100～3.398μm的闲频光连续可调谐输出;当泵浦光功率为3.7 W时,获得输出功率约1 W的3.365μm闲频光输出,泵浦光-闲频光转换效率达27%.在谐振腔内还观察到其他激光输出,并对此进行理论分析.结果表明,它们分别是由信号光倍频、泵浦光与信号光和频,以及泵浦光与闲频光和频产生的.     

光纤激光外腔频谱组束的实验研究

实验中采用激光二极管作为泵浦源、大模面积Er3+Yb3+共掺双包层光纤作为增益介质,利用傅里叶变换透镜、闪耀光栅和输出耦合镜组成的外腔结构,实现了两路Er3+Yb3+共掺双包层光纤激光器的频谱组束。在单路光纤激光器的最大输出功率为520 mW和545 mW、光栅衍射效率为80%的条件下,获得了690 mW的组束功率,组束效率为65%,同时对组束激光的光束质量进行了评估。测得水平和垂直方向的光束质量因子分别为M2x=1.592,M2y=1.335。     

Er~（3＋）/Yb~（3＋）共掺氟磷酸钙纳米微晶玻璃的高效近红外发光性质研究（英文）

本文制备了Er3＋/Yb3＋共掺的透明氟磷酸钙纳米微晶玻璃,并对其近红外发光性质进行了研究。样品经过热处理后,经X射线衍射和透射电镜测试发现：玻璃基质中均匀地析出了20 nm左右的Ca5（PO4）3F晶体,并且稀土离子进入到了析出的纳米晶相中.同热处理之前的样品相比,在808 nm和980 nm激光的激发下,Er3＋/Yb3＋共掺的微晶玻璃在1.54μm处产生很强的近红外发光,其半高宽高达75 nm.另外,我们对微晶玻璃的近红外发光与Er3＋和Yb3＋浓度的关系进行了研究.由于其具有高效的近红外发光,表明Er3＋/Yb3＋共掺的氟磷酸钙纳米微晶玻璃是一种潜在的激光和光放大材料.     

弱反馈下脉冲掺镱放大器输出特性的计算机仿真

基于全光纤双包层脉冲掺镱放大器模型,研究了纳秒脉冲的动态传输特性。在不考虑输入信号的情况下,受前向泵浦的掺镱双包层光纤上能级粒子数的分布呈现中间高两端低的特征。考虑连续信号输入,在放大器存在弱反馈条件下,泵浦功率越高,弱反馈引起的后向放大信号消耗更多上能级粒子,正向的信号输出功率随着光纤长度的增加而降低。     

铒镱共掺波导放大器能级粒子数分布的研究

在考虑放大自发辐射(ASE)、均匀掺杂和稳态的情况下,数值求解出铒镱共掺波导放大器(EYCDWA)在前端单向泵浦、后端单向泵浦和前后两端双向泵浦三种泵浦方式下波导内部的各能级粒子数分布。对EYCDWA各能级粒子数的计算不仅揭示了一些已知现象的产生原因,也发现了一些新的规律,如铒离子亚稳态能级上粒子数变化率最大的地方表现为EYCDWA内部具有增益极值;在前端单向泵浦方式下靠近波导输出端该能级上的粒子数最少,EYCDWA产生的噪声最小。     

双包层Er3+-Yb3+共掺磷酸盐光纤放大器的研究

提出了一种新的基于磷酸盐的铒镱共掺双包层掺铒光纤放大器。在分析了铒镱共掺系统能级，忽略放大自发辐射与激态吸收的基础上，通过Runge-Kutta法求解速率方程，边界方程，数值计算结果得出：双包层铒镱共掺磷酸盐光纤放大器具有更优良的增益特性，其单位长度增益高于硅酸盐双包层铒镱共掺光纤放大器，它应该是传统硅酸盐双包层铒镱共掺光纤放大器的有力竞争者和替代者。     

燃烧法制备NaYF_4:Er~(3+),Yb~(3+)纳米发光粉

采用低温燃烧法制备了NaYF4:Er3+,Yb3+上转换纳米发光粉。确定最佳工艺参数为:尿素用量为200%stio,烧结温度为600℃,反应时间为8min。通过X射线衍射和透射电镜分析了晶粒尺寸和粉体粒径,粒径为30～35nm。结构为六方晶相。NaYF4:Er3+,Yb3+样品对980nm附近的波长具有上转换发光效应,上转换发射光谱5个发光峰分别为380、408、522、540和658nm。拟合材料发光强度与泵浦功率之间的关系说明,380、408nm紫光发射属于三光子过程,526、540和652nm发射均属于双光子过程。     

喇曼光纤放大器中泵浦光的优化设计

在阐述受激喇曼散射原理的基础上,深入研究了喇曼光纤放大器设计中泵浦光的优化配置。分析了喇曼光纤放大器的泵浦光源个数、波长、功率等因素对放大器增益平坦度的影响。     

High power linearly polarized fiber laser:Generation,manipulation and application

Linearly-polarized(LP) fiber lasers, which could find wide potential applications such as coherent detection, coherent/spectral beam combining, nonlinear frequency conversion, have been a research focus in recent years. In this paper, we will present a general review on the achievements of various kinds of high power LP fiber laser and its applications for the first time. The recent progress in high power LP fiber oscillator, including fiber oscillator based on active fiber, Raman fiber laser and Random distributed feedback fiber laser are summarized. Power scaling of LP fiber laser by using active-fiber based power amplifier, passive-fiber based Raman amplifier, and active/passive fiber based hybrid fiber amplifier has been achieved. Polarization-maintained active fiber based power amplifier and non-polarization-maintained active fiber based power amplifier incorporating active polarization control are specially introduced in detail. High power LP fiber laser with diversified property, such as narrow-linewidth, wavelength-tunable and ultrashort pulse operation, are summarized. Various kinds application of high power LP fiber laser, including beam combining,supercontinumm generation, mid-infrared lasing, structured light field and ultrasonic generation, are presented at the end of this paper.