基于FRA的WDM系统中的色散补偿研究

对基于光纤喇曼放大器的宽带波分复用光纤传输系统,在PTDS仿真平台上通过数值仿真,研究了不同的色散补偿光纤的色散补偿方案对系统性能的影响。研究结果表明,采用色散补偿光纤集总、后置、略欠补偿方案是最佳的色散补偿方案。     

光纤喇曼放大器的实验研究

为了满足密集波分复用技术发展的需要，提出了用40nm的分布喇曼放大器实现低噪声、宽带放大的方案，用光谱分析仪测量了单模光纤的自发喇曼散射谱，实验研究了喇曼放大器的增益、噪声指数和饱和状态下的功率转换效率特性，开关增益大于8．5dB，等效噪声指数小于-0．3dB．     

带有周期色散补偿的双泵浦光纤参量放大器

针对单泵浦光纤参量放大器的增益平坦性较差,不能用于波分复用传输系统的问题,提出了采用双泵浦光纤参量放大器来改善增益的平坦性。通过研究高非线性光纤中双泵浦光纤参量放大器的色散补偿问题,在较大频带内实现相位匹配,满足增益平坦的要求。研究表明通过在一段高非线性光纤内周期插入色散补偿光纤,光纤参量放大器的增益起伏得到了明显的改善,从而在较宽频带内得到一个较为平坦的增益。     

光纤特性参数对光纤参量放大器增益的影响

基于四波混频光波耦合方程,研究了周期色散补偿情况下,高非线性光纤中双泵浦光纤参量放大增益平坦性问题。研究表明:在一段高非线性光纤内,通过周期插入色散补偿光纤,光纤参量放大器的增益起伏得到了明显的改善。高非线性光纤的长度和非线性系数与光纤参量放大器的增益平坦性有关。当增加高非线性光纤的长度和非线性系数时,光纤参量放大器的信号增益变大,但平坦性变差,可通过多插入几段色散补偿光纤来解决。     

基于40Gb/s非等幅OTDM传输系统的优化设计

本文在40Gb/s非等幅OTDM传输系统的基础上,围绕超短脉冲的产生、信号复用、色散补偿和时钟提取技术进行优化设计。介绍了采用掺铒光纤放大器获得超短脉冲;利用方程差微调法获得光时分复用信号和易于实现动态色散补偿的啁啾光纤光栅实现色散补偿,以及通过适于高速光时分复用系统的光时钟提取技术提取时钟脉冲等内容。最后给出了低抖动、低误码率、性能稳定的传输系统。     

啁啾光纤光栅的色散补偿研究

在光纤传输系统中,容量的扩大、速率的提高、距离的延长都与光纤的损耗、非线性效应、色散效应密切相关。随着掺铒光纤放大器的广泛使用,损耗问题基本得到了解决。由于光纤色散能够有效地抑制四波混频、自相位调制等非线性效应,对光纤通信系统进行升级扩容的关键是解决色散问题。根据耦合模理论对均匀光纤光栅和啁啾光纤光栅的反射谱进行了数值仿真,结果表明,啁啾光纤光栅的色散补偿性能优于均匀光纤光栅。设计了用啁啾光纤光栅对10Gbps光信号传输300km进行色散补偿的仿真系统。仿真结果表明：应用啁啾光纤光栅进行色散补偿能使光纤传输系统的性能得到显著的改善。     

双抽运光子晶体光纤光学参量放大器特性研究

利用光子晶体光纤高非线性和低色散斜率的优良特性,提出了一种利用变换和缩放的四阶切比雪夫多项式计算双抽运光纤参量放大器平坦增益和带宽的方法．利用上述多项式的微小波动性,推导了放大器的增益和带宽表达式,进行了模拟分析,并与色散移位光纤参量放大器进行了比较．仿真结果表明,光子晶体光纤参量放大器具有优良的放大特性,其增益平坦度小于±0.5dB,增益带宽可达80nm．在此基础上,设计了一种新颖的可减小受激拉曼散射影响的双抽运光子晶体光纤参量放大器．     

色散补偿光孤子传输的数值研究

数值模拟了光时分复用８×２．５Ｇｂｉｔ／ｓ的光孤子在１．５５μｍ波长附近的标准单模光纤中的传输。结果表明,若不采用任何消色散的方法,孤子仅能传输几十公里就发生严重的展宽直到分裂。若采用色散补偿的方法消除标准光纤的大色散值,可使系统的性能得到大大改善且可延长传输距离,另外通过采用色散补偿,可有效地降低了孤子所需的平均功率。     

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。     

高保偏光纤受激喇曼散射模式的理论分析

本文对双折射高保偏光纤中受激喇曼散传输模式提出了一种新的理论物理模型。利用光纤色散理论和受激喇曼相位匹配条件分析了斯托克斯线是以高次模传输现象。理论分析和实验结果符合良好。     

空芯光子晶体光纤的纤芯设计及特性研究

为了研究纤芯形状和大小对光纤特性的影响,设计了2种纤芯形状的7芯空芯光子晶体光纤(HC-PCFs),并与传统的十二边形纤芯的HC-PCFs进行了对比.运用有限元法进行仿真计算,结果表明:内凹圆化型纤芯的HCPCF比普通十二边形的HC-PCF具有更低的泄漏损耗和波导色散,而内凹直线型纤芯的HC-PCF具有特别的波导色散特性,新设计的纤芯结构未来可用于大容量光通信、光孤子传输以及色散补偿中.     

Enhanced soliton-effect pulse compression by cross-phase modulation in optical fibers

A new method is proposed to enhance the soliton-effect compression of optical pulses. It consists of copropagating two optical pulses with close wavelengths in the anomalous group-velocity dispersion regime of single-mode fibers. Numerical simulations show that, as compared with the traditional single pulse compression method, cross-phase modulation can not only dramatically increase the compression ratio but also decrease the optimum fiber length. The effects of initial pulse-width mismatch, Raman self-scattering, and pulse walk-off on the pulse compression are also discussed.     

光纤中的受激喇曼散射与放大

本文阐述了受激喇曼放大的基本原理以及光纤传输中前向喇曼放大的分析计算方法,并着重介绍利用 Nd:YAG 激光器,在多模及单模光纤中进行的受激喇曼散射实验和喇曼放大实验.在这些实验中,得到了5级喇曼散射光谱,并实现了用光泵浦的方法放大弱光信号.利用受激喇曼散射研制光纤激光器以获得新频率的、可调谐的相干幅射,以及实现光纤中弱光信号的喇曼放大是很有前途的新方法.     

原棉短纤维含量测试中取样方法的研究

原棉短纤维含量是指棉纤维中长度短于一定界限的纤维质量占纤维总重量的百分率,它是与长度相关的重要指标.在现有取样理论基础上提出了一种测试原棉短纤维含量的新的取样方法——点粘法,并通过实验验证了其可行性.     

密集波分复用设备组网要素研究

在简单介绍DWDM技术原理的基础上,基于密集波分复用(DWDM)技术的特点,重点研究了在运用DWDM设备进行组网设计时,需要从中继距离衰耗、光信噪比和色散满足一定的技术要求3个方面进行综合考虑。     

埋入式塑料光纤与混凝土间的应变传递分析

推导埋入式塑料光纤（POF）-混凝土复合体中各相材料间的应变传递模型,并通过有限元数值仿真验证模型的正确性.基于该模型对主要参数进行敏感性分析,分别分析塑料光纤涂覆层的弹性模量、厚度,纤芯弹性模量以及埋设长度对应变传递率的影响.数值仿真计算结果与理论分析基本一致,塑料光纤埋设段中间大部分区域的应变传递率接近于1,说明混凝土内部的应变可有效传递至塑料光纤纤芯.敏感性分析表明,使涂覆层厚度小于0.5 mm,弹性模量大于100 MPa,埋设长度大于300 mm,有利于埋入式塑料光纤与混凝土之间的应变传递.     

带隙型光子晶体光纤及其分析方法

光子晶体光纤是近年来出现的一种新型光纤,其特点是包层排列有规则或随机分布的波长量级的空气孔。包层中的微结构使得光子晶体光纤能够呈现出许多传统光纤不具备的特性,其在光通信领域具有极大的应用前景。文章从光子晶体的概念出发,概述了光子晶体的特征,通过引入光子晶体光纤的概念,介绍了光子带隙型与全内反射型光子晶体光纤的基本结构及导光原理。同时文章简要分析了带隙型光子晶体光纤的各种主要理论研究方法,并对其做出了相应的评价。     

干涉型分布式光纤振动传感周界安防监测系统研究

针对长距离、大范围周界安防的需求,设计了复合干涉型分布式光纤振动传感周界安防系统。研究了光纤干涉方式实现振动传感的机理,为克服传统干涉结构两路传感光纤需等长且相互隔离的问题,提出采用Sagnac与Mach-Zehnder复合光路结构,通过测量干涉光强的变化还原调制光信号中的振动信号,实现对入侵行为的感知。实验结果证明,本系统的频率响应范围在100 Hz~20 kHz,可良好还原外界振动信号,在20 km的测试距离内,可灵敏感知外界扰动。     

天然水镁石纤维的化学松解技术

研究了不同表面活性剂对不同等级水镁石纤维的松解效果,通过对纤维悬浮液叩解度、粘度、纤维表面 Zeta电位、纤维混凝土强度等的研究,并经扫描电镜分析,证明了化学松解工艺对水镁石纤维具有较好地劈分作 用。表面活性剂种类及用量对纤维的叩解度、纤维的表面电位、悬浮液粘度均有影响,对不同等级纤维的影响有 差异。随表面活性剂用量增加,纤维的叩解度、纤维表面的负电荷量、悬浮液的粘度一般均呈增加趋势。经过化 学分散试验,水镁石纤维得到了较好松解,纤维直径由微米级下降至纳米级。将水镁石纤维应用于混凝土,抗折 强度随纤维叩解度的增加而提高,说明纤维的化学分散有利于纤维对混凝土增强作用的发挥。     

微结构光纤偏振拍长的宽带稳定性及传输特性

针对一种包层空气孔呈外圆内方阵列分布的微结构光纤,仅在包层结构中引入一种非对称结构来调节偏振拍长的宽带稳定性.应用虚位移全矢量有限差分光束传播法分析了内层矩形空气孔阵列的长宽变化对双折射和偏振拍长色散特性的影响.研究结果表明：仅利用一种非对称结构也可以有效地抑制微结构光纤双折射的非线性变化,不仅使偏振拍长在较宽的波长范围内具有较好的稳定性,而且优化后的包层结构中仅有一种尺寸的圆形空气孔,空气孔分布阵列为规则的矩形和圆形阵列,降低了工艺制作的难度.