NOLM全光解复用中信号转换的数值模拟

为了研究非线性光学环形镜解复用输出特性,采用双曲正割形控制脉冲和信号脉冲,对基于非线性光学环形镜全光解复用系统中信号的转换进行了理论分析,得到了脉冲峰值开关效率为100%时,所需最小初始时钟脉冲峰值功率应满足的条件,数值模拟了走离时间、初始时间延迟和初始时钟脉冲峰值功率对转换信号波形特性的影响。结果表明,走离效应是导致转换信号波形失真以及峰值功率下降的重要因素,初始时间延迟可以平衡由走离效应引起的转换信号波形不对称,初始时钟脉冲峰值功率可以补偿由走离效应导致的转换信号峰值功率下降。     

基于ED-NALM的全光波长变换理论模型

提出了应用非线性掺饵光纤放大环镜进行全光波长变换的理论模型.详细研究了反转光脉冲的峰值功率、脉冲宽度和消光比等重要物理参量以及反转光脉冲继续在常规单模光纤中传输时的演变特性.结果表明:应用此模型,反转光脉冲除具有较高的峰值功率和消光比外,脉冲的宽度也比初始信号脉冲的宽度窄,而且脉冲的中心部分带有一定量的线性上啁啾,当其在常规单模光纤中传输时,在光纤的初始阶段,脉冲的峰值功率将经历先增加后减小的变化过程,而脉冲宽度的变化趋势与其正好相反.     

五阶非线性光纤中双脉冲不对称的频谱特性

从光纤中包含五阶非线性效应的扩展耦合非线性陛薛定谔方程组出发,在同时考虑到脉冲间群速度失配和入纤初始时延的情况下,计算模拟了不同五阶非线性和初始时延参数下高斯双脉冲的功率频谱,分析讨论了双脉冲不对称的频谱特性.结果表明,在相同的群速度失配参数下,脉冲的频谱将出现不同程度的蓝移或红移,且两脉冲的频谱移动方向是相反的,而且功率较小的脉冲具有更大的频谱不对称.当脉冲间初始时延能较好地抵消群速度失配引起的走离时,两脉冲的频谱都将是对称的.而正负五阶非线性分别对脉冲频谱起增大和减小作用.     

泵浦波长对光子晶体光纤中飞秒脉冲压缩的影响

采用分布傅立叶方法数值模拟了飞秒光脉冲在光子晶体光纤反常色散区的非线性传输和压缩过程。计算和分析了不同泵浦波长对光子晶体光纤中超短脉冲传输和压缩的影响,结果表明,在相同初始脉冲峰值功率条件下,泵浦波长为1000nm的脉冲压缩因子和峰值功率最大,最佳光纤长度最短,但品质因子适中,并且随着初始峰值的增大,其压缩因子增长幅度最大。合理选择泵浦波长,有利于增强压缩效果,提高脉冲压缩质量和峰值功率,使得最佳光纤长度减小。     

基于注入锁定法布里-珀罗型激光二极管的超宽带信号产生技术

提出了一种基于三波长注入法布里-珀罗型激光二极管(FP-LD)产生超宽带(UWB)信号的方案。在FP-LD不同激射模式中注入一路信号光和两路直流探测光,实现多波长变换并得到两路反码输出和一路正码输出;再通过光纤进行色散走离,使不同波长信号之间产生时延,形成UWB脉冲,最后经过光电转换产生UWB信号。对所提出的UWB信号产生方案的原理进行分析,并对UWB信号的波形以及频谱特性进行了实验研究。在此基础上,进行了1.25Gb/s非归零码(NRZ)信号注入FP-LD产生差分编码UWB信号的实验。实验产生的UWB脉冲信号半峰全宽最小为83.3ps,10dB谱宽约为4.6GHz,其频宽比为107%。     

ROF系统中基于四波混频的全光波长变换的研究

理论分析了基于四波混频(FWM)实现ROF(光载射频系统)全光波长变换.在分析基于高非线性光纤中FWM效应实现全光波长转换的基础上,指出影响转换效率的主要因素,讨论了提高转换效率的几种方法,采用提高非线性系数、光纤长度、调整泵浦光的功率以及信号光和泵浦光偏振方向之间的关系可以有效地提高基于FWM的波长变换效率,从而为在ROF系统中高效实现波长变换技术提供了依据.同时通过仿真实验,验证了已有的理论分析.     

有限脉宽脉冲泵浦下FRA中的走离和脉冲展宽

采用分步傅里叶算法数值求解非线性薛定谔方程组,模拟出有限脉宽脉冲泵浦下喇曼光纤放大器(FRA)中信号光的传输情况,研究了色散引起的走离效应和脉冲展宽对FRA的影响.结果表明:在有限脉宽脉冲泵浦的情况下,走离效应和脉冲展宽同时影响着FRA的最大作用距离和信号光幅度,当走离量较大时,走离效应对FRA的影响比脉冲展宽更明显,并且泵浦脉宽越小越易受到它的限制.     

飞秒激光脉冲倍频特性的数值模拟

模拟了随着传播长度的增加,基频和倍频激光脉冲的时域波形和光谱特性的演变过程。通过引入走离长度和非线性长度,给出了走离效应、群速度色散和三阶非线性效应对飞秒脉冲倍频的影响。研究了飞秒脉冲倍频的波长调谐特性,发现40ps基频脉冲波长调谐带宽仅有2.8nm,而40fs基频脉冲的倍频波长调谐带宽高达42nm。这在周期极化倍频晶体工艺中有重要应用价值。     

NOLM全光波长变换输出脉冲波形特性研究

本文分析了在利用非线性光学环形镜的开关效应和光纤内交叉相位调制效应实现全光波长变换系统中,色散位移光纤长度、砂浦脉冲峰值功率、泵浦脉冲宽度以及泵浦脉冲和连续探测波之间群速度失配参量对输出脉冲波形特性的影响。通过优化系统各项参数,可以在实现最高转换效率的同时,降低波长变换脉冲扶真程度,使波长变换脉冲无展宽,从而适用于超高速率通信系统。     

在微结构光纤中实现四进制向二进制的全光转换

提出并实验了一种基于高非线性色散平坦微结构光纤的四进制光信号向二进制光信号的全光转换方案。由于自相位调制(SPM)效应,不同峰值功率的ps光脉冲经过微结构光纤传输后可获得不同展宽程度的输出频谱。基于以上原理,通过滤波可将1路10Gb/s的四进制信号转化成3路不同波长的10Gb/s二进制信号,再将3路信号进行适当的时延和衰减,最后耦合成为1路20Gb/s的二进制信号,实验获得的转换信号消光比达到3.2dB。     

Multirate and Dual-Wavelength Semiconductor Fiber Laser

We demonstrate the successful operation of a multirate and dual-wavelength mode-locked semiconductor fiber laser that incorporates a multichannel nonlinear optical loop mirror (NOLM) functioning as a multichannel all-optical modulator. Each channel of the NOLM incorporates its own length of highly nonlinear fiber and can be driven by independent pump signals. Thus, the single NOLM is capable of processing multiple wavelength channels independently and simultaneously. We obtain mode-locked operation at different frequencies (5 and 10 GHz) for two wavelengths with spacing as narrow as 0.8 nm.      

光纤通信非线性补偿中的非线性光环路镜

介绍了用于光纤通信非线性补偿中的几种非线性光环路镜(NOLM,包括ANOLM、DALM、NALM、DILM、RA-NOLM、NBLM及DANLM)的构成和功能,给出了部分传输补偿实例,指出NOLM的发展趋势是小型化和集成化。     

NOLM中反向交叉相位调制作用分析

提出了反向交叉相位调制(XPM)耦合方程,得出了非线性光学环路镜(NOLM)中正、反向信号脉冲在传输过程中共同作用的非线性相移,研究了高斯脉冲情况下NOLM的开关特性,NOLM作为解复用器时反向XPM的影响,及作为光路由选择单元时无放大联接的级数.最后讨论NRZ码情况下的开关特性.     

Simultaneous 4 × 10 Gb/s NRZ-to-RZ Modulation Format Conversion in Nonlinear Optical Loop Mirror With a Photonic Crystal Fiber

Orthogonal cross-phase-modulation (XPM) scheme in a nonlinear optical loop mirror (NOLM) is proposed to simultaneously convert four synchronized 10-Gb/s nonreturn-to-zero signals into return-to-zero (RZ) format. Modulation format conversion is achieved by using a synchronized optical control pulse train as the pulse carver in a NOLM. The control pulse train and the targeted signals are orthogonal in their states of polarization. This orthogonal nonlinear interaction substantially suppresses the undesirable four-wave mixing (FWM) induced crosstalk in the multichannel operation. Experimental demonstration of the proposed scheme shows that the suppression of the generated FWM idler is >26 dB. Error-free operation is achieved for the four converted 10-Gb/s RZ signals in a single NOLM by sharing the nonlinear XPM effect induced by the control pulse train.     

非线性光环镜在光通信系统中的新应用

非线性光环镜(NOLM)以其独特的优点,被广泛应用于光通信系统中.文章阐述了非线性光环镜的基本原理,主要介绍了应用NOLM作为光判决单元、多波长可调谐掺铒光纤激光器的增益均衡器以及2R中继器等在高速光通信系统中的新应用,分别分析了它们特点和发展状况.     

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。     

Nonlinear switching behaviours in a compact all-semiconductoroptical-amplifier Sagnac interferometer device

Nonlinear switching effects in a GaAs-AlGaAs all-semiconductor optical-amplifier loop device with a multimode interference waveguide amplifier (MMIWA) for closing the loop was investigated experimentally and numerically. The miniaturized device, designed to imitate a nonlinear optical loop mirror (NOLM), has a latency more than one hundred times smaller than that of a NOLM. Also, because it used an MMIWA for replacing a coupler in a conventional NOLM, its operation was quite different from that previously reported. In CW signal operation, the nonlinear switching behaviour resulted from the combined effect of nonlinear coupling in the MMIWA and the amplification and lateral field redistribution of the signal through the loop structure. Efficient self-switching and cross-polarized switching were observed. Numerical simulations showed consistent trends in varying device parameters     

40-Gb/s all-optical wavelength conversion based on a nonlinearoptical loop mirror

All-optical wavelength conversion based on a nonlinear optical loop mirror (NOLM) at 40 Gb/s is demonstrated for the first time. The effect of walkoff time between control beam and signal beams is investigated when the NOLM is used as an all-optical wavelength converter or an all-optical demultiplexer     

基于NOLM的NRZ信号全光时钟倍频

通过对非线性光纤环形镜（NOLM）透射输出频谱特性的详细研究,发现在一些特定条件下输出频谱中载波谱线会被明显抑制。本文将利用NOLM的这一特性来实现NRZ信号的全光时钟倍频。通过数值仿真对这种方法进行了验证,结果显示,当用同一NRZ信号分束进行适当延迟后作为NOLM的双路泵浦时,输出频谱中出现了增强的信号时钟谱线而载波...