高双折射微结构聚合物光纤研究

详细介绍了一种具有强各向异性的徽结构聚合物光纤(MPOF)。这种徽结构塑料光纤的研究结果显示它具有高双折射特性。此外．还介绍了一种自制简单模具，可方便地将圆柱形光纤包层管压制成内外都是六角形的结构，在这种六角形光纤包层管中堆积的毛细管规则阵刊的形状更容易保持完整，从而在制作工艺上能对光纤中引入的微结构提供保障。     

高双折射双芯光子晶体光纤特性

提出一种新型的高双折射双芯光子晶体光纤(PCF)模型,通过将最内层8个空气孔替换为4个椭圆空气孔来增大光纤的结构不对称性;通过改变两纤芯间的空气孔大小、椭圆空气孔的椭圆度以及孔间距来分析光子晶体光纤的双折射度、耦合长度以及色散特性。结果表明,双芯光子晶体光纤的模式双折射度达到10-2量级,耦合长度达0.1367 mm,在1.0~1.6 μm波长范围内具有超平坦色散特性。     

高非线性高双折射光子晶体光纤特性的理论研究

基于全矢量有限元法,设计了一种新型零色散波长为1550 nm的高非线性双折射光子晶体光纤(PCF),并分析了PCF的有效折射率、有效模面积、双折射、非线性系数以及色散特性。数值结果表明,当光纤包层孔间距Λ为1.6 μm,大空气孔直径d1为1.4 μm,小空气孔直径d2为0.74 μm和0.76 μm时,光纤的零色散波长都在1550 nm处,该PCF的双折射为4.049×10-3,非线性系数可达28.4 km-1·W-1。这种高非线性高双折射PCF,在1550 nm通信波段具有非常广泛的应用前景。     

基于高双折射光子晶体光纤的Sagnac环级联滤波器

为了获得对温度变化不敏感和信道隔离度好的光滤波器,提出了一种基于高双折射光子晶体光纤的Sagnac环级联滤波器。运用Jones矩阵理论对二阶级联Sagnac环滤波器进行了理论分析和数值仿真,可得级联滤波器中两段高双折射光子晶体光纤长度之比为2:1时,透射谱的半峰全宽为0.4 nm,仅为单个Sagnac环滤波器的1/3,有效提高了滤波器的信道隔离度。结果表明,该级联滤波器有着良好的滤波效果,且对温度变化不敏感,可应用于50 GHz的密集波分复用系统。     

保偏光纤偏振轴方位探测方法

保偏光纤偏振轴方位的探测和对准是保偏光纤耦合、连接及制作保偏纤维器件的前提.基于保偏光纤的物理特性和应力结构特征,本文分析了各种保偏光纤偏振轴方位探测和对准方法的原理和特点,讨论了该技术方法的现状和趋势.     

布拉格光纤光传输特性研究

研究了布拉格光纤结构对光传输特性的影响。对等周期结构的径向分布、高低折射率径向包层分布和准周期径向分布等布拉格光纤结构建立了光子晶体光纤仿真软件,对光场振幅三维分布、轴向传输流分布以及径向包层数对传输特性的影响进行了计算机仿真研究,研究结果对布拉格光子晶体光纤的实际加工具有重要的参考意义。     

高双折射光子晶体光纤研究进展

首先对高双折射光纤的基本原理和概念作了介绍,并简要讨论了用于分析高双折射光子晶体光纤的常用数值方法及其特点。在此基础上,提出可将高双折射光子晶体光纤归纳为四种基本类型,并对每一种类型的原理、特点和典型结构作了介绍和分析。还简要介绍了高双折射光子晶体光纤的典型应用,最后对高双折射光子晶体光纤的发展方向和前景进行了展望。     

Dual Orthogonal Polarization States in an Active Mode-Locked Birefringent Fiber Ring Laser

We report the generation of dual amplitude pulses in an active mode-locked fiber laser within a birefringent cavity. Different to normal mode-locked pulses with identical amplitude and polarization state, and pulses polarized on both x- and y-axes simultaneously exist in the output pulse train. The two orthogonal pulse sequences have different amplitudes and lase at different wavelengths. Dual wavelengths are the result of red shift and blue shift of the x- and y-polarization states of the generated pulses, respectively, due to the detuning phenomena. Locking to individual x- or y-polarized pulse is also obtained by adjusting polarization controllers     

Highly Accurate Synthesis of Fiber and Waveguide Bragg Gratings by an Impedance Reconstruction Layer-Aggregation Method

We present a novel method for the synthesis of complex fiber Bragg gratings (FBGs) which is based on an impedance reconstruction layer aggregation technique. The method takes as a starting point the accurate approximation of the sinusoidal perturbation (uniform or nonuniform) of the refractive index by local step functions by means of an inverse Fourier series relationship. This reduces the otherwise continuous scattering to only two points per local period and thus, the maximum spatial resolution as limited by the Nyquist criterion is achieved and there is no need to lump various periods of the FBG into an equivalent mirror. The main advantage brought by the method is the possibility of synthesizing structures containing defects or discontinuities of the size of the local period, a feature which yields different results with priorly reported methods to which the one reported here can be considered as complementary. In addition, this enhanced spatial resolution allows the synthesis of very strong FBG devices providing convergent solutions. We illustrate this fact by demonstrating the synthesis of a flat-top filter with a maximum reflectivity of 99.999%. The method renders directly the refractive index profile n(z) as it does not rely on the coupled mode theory since the grating is reconstructed using a V-I matrix formulation. The method is simple and its complexity is equivalent to those previously reported in the literature. Examples are given which prove that perfect reconstruction is achieved in both simple and complex grating profiles. Although a layer aggregation is presented here, the layer peeling (i.e., moving time frame) version of this algorithm is straightforward.     

非线性高双折射色散缓变光纤中矢量调制不稳定性

利用光脉冲在光纤中传播时所遵守的相干非线性薛定谔耦合方程,研究了在偏振方向 沿两个双折射轴的分量强度相等时,色散缓变光纤中反常色散区和正常色散区所产生的调制不稳定性。结果表明在反常色散区和正常色散区,随传输距离的增加调制功率区域加宽,对应不同的功率区域输入脉冲有不同的增益谱,并且当输入脉冲功率一定时,随传输距离的增加导致增益谱表现出明显的不同。     

光纤中孤子传输的量子场理论

本文直接对电磁场进行量子化，用密度矩阵描述光纤中的孤子，从量子光学的主方程出发推出Ｐ表示的福克－普朗克方程，从而引出量子包络孤子在光纤中传输的准经典的非互性薛定谔方程，最后介绍了方程的应用。     

用薄膜光学理论研究布拉格光纤的传输特性

用薄膜光学的等效导纳方法和阶跃光纤的几何光学理论研究布拉格光纤的传输特性.①设计出了反射率达99.99%包层的厚度、层数;②分析了传输效果随波长、层数、入射角的变化;③得出光束的数值孔径小于0.15时,反射率大干99.99%.这一研究对布拉格光子晶体光纤的实际加工及与阶跃光纤耦合具有重要理论意义.     

低有效模场面积的高双折射PCF的优化设计

设计了一种高双折射低有效模场面积的光子晶体光纤(PCF)。利用有限元法依次研究了三层椭圆孔光子晶体光纤在纤芯中引入矩形排列的四个小椭圆孔,及其基础上再引入一个中心椭圆缺陷孔的五个小椭圆孔情况下的双折射和有效模场面积。研究表明:纤芯区域矩形排列的小椭圆孔主导了光子晶体光纤的双折射,中心椭圆缺陷空气孔中填充高折射率的材料可以获得更高的双折射和更低的有效模场面积,且波长1.55μm处光纤双折射达到了5.49×10-2,x与y偏振有效模场面积分别低至3.05μm2、2.42μm2。     

扭转椭圆双折射光纤的非扭转等效

由光纤长度、双折射参数和扭转速率表达的扭转椭圆双折射光纤Jones短阵和Mueller短阵，求得其本征值和本征矢，并和椭圆延迟器的Jones短阵、Mueller短阵、本征值和本征矢比较，从而说明扭转椭圆双折射光纤可以和等长度的无扭转椭圆双折射光纤等效．两种短阵表达式下求出的等效椭圆双折射参数相同，据此对等效性进行了深入讨论．     

复杂条件下分布光纤拉曼放大器噪声特性的解析表达式

在同时考虑抽运光和信号光之间不同偏振态、多波长抽运以及抽运光和信号光损耗系数不同的情况下 ,导出了分布光纤拉曼放大器 (DFRA)的等效噪声系数解析公式 ,并据此定量研究了抽运光和信号光之间的偏振关系对DFRA特性的影响以及DFRA与掺铒光纤放大器 (EDFA)级联时系统光信噪比 (OSNR)的改善ΔOSNR。指出 :随着DFRA开关增益的增加 ,ΔOSNR会由线性增加逐渐变为对数增加而趋于饱和。解析结果与已发表文献的数值模拟结果基本吻合     

扭转椭圆双折射光纤的非扭转等效

由光纤长度、双折射参数和扭转速率表达的扭转椭圆双折射光纤Jones矩阵和Mueller矩阵,求得其本征值和本征矢,并和椭圆延迟器的Jones矩阵、Mueller矩阵、本征值和本征矢比较,从而说明扭转椭圆双折射光纤可以和等长度的无扭转椭圆双折射光纤等效.两种矩阵表达式下求出的等效椭圆双折射参数相同,据此对等效性进行了深入讨论.     

扭转椭圆双折射光纤环形腔输出特性

对扭转椭圆双折射光纤环形腔的带阻输出特性进行了分析和计算。结果表明，任意椭圆偏振态输入，光纤的双折射和扭转使光纤环形腔带阻输出特性中的谐振峰分裂为两组，对应于光纤的两个本征偏振态。谐振频率发生偏移，偏移量取决于光纤的双折射参数和扭转速率，两组谐振峰的相对幅度取决于光纤的双折射参数、扭转速率和输入偏振态。若输入偏振态为双折射光纤本征偏振态之一，就仅出现一组谐振峰。光纤的双折射和扭转对环形腔的精细度没有影响。