光纤中受激喇曼效应的应用技术研究

概述光纤受激喇曼散射原理,综述光纤喇曼散射主要应用,即光纤喇曼放大器、光纤喇曼激光器、光纤喇曼波长转换器和光纤喇曼传感器四种应用技术的研究现状,及其发展趋势。     

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.     

单模保偏光纤中受激喇曼散射

本文详细地研究了双折射光纤的受激喇曼散射.我们已经观测到9级斯托克斯受激喇曼谱.讨论并测试了阈值和喇曼频移与泵浦光偏振方向间的关系,测试了当泵浦光偏振方向与光纤椭圆核的长轴或短轴平行时的传输损耗.并根据测得的阈值在理论上计算了各级斯托克斯线的喇曼增益系数.     

纯CH_4中受激喇曼散射现象的观察

实验中用纯CH_4做介质,用红宝石激光做泵浦,观察其受激喇曼散射谱线规律性。拍摄了受激喇曼光谱图片和光环图片。并同时与H_2介质的受激喇曼散射现象作了分析比较。     

宽带光纤喇曼波长转换器的可调谐研究

提出基于光纤中受激喇曼散射效应实现可调谐波长转换的理论方法,并利用光纤中受激喇曼散射效应的瞬态耦合波方程,给出光纤喇曼波长转换可调谐范围的理论值。仿真实验显示在喇曼增益达到最大时,系统的误码率最小,转换信号质量最优,波长转换的可调谐范围约为74.8nm,可实现跨波段的波长转换,结果说明所提理论方法可行。     

受激喇曼散射对波分复用光纤传输系统功率的限制

讨论了影响波分复用系统性能的因素,计算了受激喇曼散射作用于波分复用系统时输入不同功率光信号输出端的功率谱分布,研究了受激喇曼散射对波分复用光纤传输系统输入信号功率的限制。     

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。     

光纤中受激喇曼散射的群论计算

利用Ｕ（５）群链描述ＳｉＯ２分子振转谱的对称性质,并用群论方法计算光纤受激喇曼散射的跃迁矩阵元,给出它受激喇曼散射截面的增益系数,结果与实验进行了比较。     

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。     

氢分子激发态的受激喇曼散射

本文简要地介绍了处理受激喇曼散射的群论方法,利用群论技术计算了氢分子激发态受激喇曼散射的跃迁矩阵元和散射微分截面,并对有关的实验结果进行了讨论.     

相干光时域反射仪中受激布里渊散射的抑制

采用对分布反馈半导体激光器(DFB-LD)直接进行小信号电流调制的方法抑制相干光时域反射仪(COT-DR)中的受激布里渊散射(SBS),分析了DFB-LD受到小信号电流调制时的频谱特性以及SBS阈值和频谱宽度的关系,设计了实验电路和光路抑制光纤中SBS。理论分析和实验结果表明,在低频调制电流处,光源频谱宽度随调制频率增加而减小,随调制幅度增加而增加,而SBS随频谱宽度增加而减弱,直接用电流调制激光器可抑制COTDR中的SBS。     

光纤中非线性效应及应用

在DWDM通信系统中,由于EDFA的实用化,光纤损耗对系统的影响已不是重要的因素了,但随着光纤中光功率的增大、信道数的增多,已使光纤非线性效应成为影响系统的主要因素。本文介绍了光纤中非线性效应喇曼散射、布里渊散射、四波混频、交叉相位和自相位调制等研究情况和应用的现状。     

塑料光纤斯托克斯光谱的研究

我们给出了聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)塑料光纤的一级拉曼散射斯托克斯光谱,测得了它的拉曼频移和阈值,并分析了拉曼散射的形成机理.     

不等线性衰减系数时的SRS分析理论

为了准确描述受激喇曼散射效应(SRS)对波分复用石英光纤通信系统的影响,基于石英光纤喇曼增益谱可以拟合为直线的特点,给出不等线性衰减系数时的N-波道前向稳态SRS耦合方程的形式解,并分情况对该形式解进行讨论,得出一些特解。所得结果能很好地验证关于等线性衰减系数时的已有研究,并为光纤喇曼放大器的设计及运用数值方法研究波分复用石英光纤通信系统中的SRS效应提供参考。     

光纤-氮系统SRS谱的实验与理论分析

本文详细分析了光纤－氮系统的受激刺曼光谱，给出了测试SRS光谱的实验装置、光谱及模式照片，在理论上分析了阈值条件和谱线宽度与泵浦光功率之间的关系。实验和理论计算基本符合，同时在试验中还观测到微弱的氮分子和石英分子之间的耦合模式。     

Widely tunable microwave photonic filter based on self-adaptive optical carrier regeneration

In this paper, we have designed and proofed a widely tunable microwave photonic filter (MPF) on the basis of self-adaptive optical carrier regeneration method through stimulated Brillouin scattering (SBS) amplification. The MPF system features with a single microwave passband as the result of the processed signal sideband beating with the regenerated optical carrier. Since the Brillouin-laser optical carrier and the SBS amplification are generated from one laser source, the optical carrier regeneration process of the proposed MPF is self- adaptive and carrier-frequency independent. Moreover, by simply varying the wavelength spacing between the optical carrier and the optical filter, the central passband of the MPF can be continuously tuned from 6 to 32 GHz, which is limited by the bandwidth of the modulator and the photodetector. The 3 dB bandwidth and the out-of-band suppression ratio of the MPF can reach 640 MHz and 21 dB, respectively.     

高速光纤通信系统中高阶效应对孤子压缩的影响

在色散位移光纤中,采用分步傅立叶方法对非线性薛定鄂方程进行了数值计算与模拟皮秒脉冲在色散位移光纤中的传输,计算和分析了受激拉曼散射效应（SRS）和三阶色散对色散位移光纤中皮秒脉冲的孤子效应压缩的影响。通过分析最佳压缩因子与孤子阶数之间的关系,发现在光纤的低群速度色散区,高阶色散将成为影响最佳压缩因子的主要原因,而在高群速度色散区,高阶色散效应被抑制,SRS成为影响孤子效应压缩的主要原因。在高速光纤通信系统中,这篇文章的结论可能会在脉冲压缩方面的研究上具有一定的指导意义。     

纳秒光脉冲在光子晶体光纤中产生的超连续谱

研究了纳秒脉冲在光子晶体光纤中的演化和传输.利用纳秒激光器产生脉宽为65ns、重复频率为150 kHz光脉冲,泵浦25 m的光子晶体光纤,获得了输出功率为0.76W、整个光谱范围超过1200 nm的超连续谱.在光谱展宽的初始阶段,光谱的展宽来源于调制不稳定性效应.随着泵浦功率的增加,发现四波混频效应对光谱短波部分的展宽起作用,受激拉曼散射效应对光谱长波部分的展宽起作用.