光子晶体光纤色散特性的研究

基于标量近似理论,使用有效折射率方法对光子晶体光纤的群速度色散特性进行了详尽研究.由于光子晶体光纤是由单一材料制成,光纤的总色散便由波导色散决定,将群速度色散分为材料色散和波导色散,在分析光纤结构参数与波导色散关系的同时还讨论了剖面色散对总色散的影响.研究表明:调节光子晶体光纤包层空气柱的节距及其有效芯径,可以实现在很宽的波长范围内的单模传输,可以设计零色散光子晶体光纤和在较宽的波长段接近零色散的色散平坦光纤,以及具有较大正常色散的色散补偿光纤,尤其在零色散光纤设计时必须考虑剖面色散的影响.     

DDF色散值的阶梯曲线近似在色散管理系统中的应用

针对色散管理系统中色散渐减光纤(DDF)制造工艺复杂的缺点,设计一种色散渐减光纤的替代色散管理链路.利用两种正负色散光纤,通过设计正负色散光纤的长度来调整各个色散管理周期的平均色散值,使相邻放大器中光纤链路的色散值呈阶梯曲线状递减,从而近似代替色散渐减光纤平衡减弱的非线性效应.数值模拟结果表明色散渐减光纤的阶梯曲线近似对40Gbit/s的光传输系统性能有很大的提高作用.     

低折射率芯色散补偿光子晶体光纤的设计

为对低色散斜率非零色散位移光纤进行色散补偿,对低折射率芯光子晶体光纤进行了研究.利用全矢量有限元法设计了三种色散补偿光子晶体光纤.数值计算结果表明,在1550nm处三种色散补偿光纤各自的相对色散斜率与相应低斜率非零色散位移光纤的值能很好地匹配,并且补偿后C波段的残余色散值很小.此外,设计出的色散补偿光纤是具有20μm2以上有效面积的低非线性光子晶体光纤.     

多包层光纤色散的数值解法

采用了等效折射率法数值求解多包层光纤的色散。文章先给出了光纤色散与光纤传播常数及等效折射率的关系。通过将多包层光纤等效为阶跃光纤,求等效阶跃光纤的传播常数与等效折射率,求得多包层光纤的色散。在理论分析的基础上,运用计算机迭代的方法编程求解方程组,求出光纤的传播常数,数值求解多包层光纤的色散。最后,以求4层（3包层）圆对称均匀色散平坦光纤的色散为例作了部分验证。     

利用均匀光纤光栅进行色散补偿的数值分析和实验研究

介绍了利用均匀光纤光栅的透射色散特性进行色散补偿的机理 ,对其色散补偿效率作了数值模拟 ,并进行了利用均匀光纤光栅补偿色散的实验。通过与传统的啁啾光纤光栅色散补偿方案比较 ,得知利用均匀光纤光栅的透射色散特性进行色散补偿是一种行之有效的色散补偿方案     

色散缓变光纤中交叉相位调制不稳定增益谱

从非线性薛定谔方程出发得到了色散缓变光纤中交叉相位调制(XPM)不稳定性的增益谱。结果表明,XPM产生的调制不稳定性既可以在光纤反常色散区产生,也可在正常色散区产生,反常色散区的增益谱宽比正常色散区宽,且色散缓变光纤中XPM不稳定增益谱宽比普通光纤中XPM不稳定增益谱宽宽,增益峰值高。色散缓变光纤是XPM调制不稳定性的较好色散介质。     

宽带色散补偿模块的开发

文章从理论出发设计了一种色散补偿光纤波导结构,并制备出一种高性能的色散补偿光纤.测试结果表明:该色散补偿光纤在1 525～1 625 nm波长范围内具有较大负色散,1 545 nm波长的色散系数为-141 ps/(nm·km).采用该色散补偿光纤成功制备出宽带色散补偿模块.G.652光纤传输链路经过该色散补偿模块的补偿后,C波段的残余色散小于5.0 ps/nm,C波段色散斜率也实现了100%的补偿.     

基于啁啾补偿技术的自相似脉冲压缩光纤设计

为了获得高功率优质的超短脉冲光源,利用色散渐增光纤产生的强线性啁啾对自相似脉冲进行了啁啾补偿光纤设计.首先利用色散补偿光纤得到了半峰全宽为52.6fs、峰值功率为684.5W的超短脉冲输出.在此基础上研究了色散渐增的补偿光纤设计,讨论了色散线性渐增光纤和色散指数渐增光纤对自相似脉冲的压缩影响.当色散渐增系数取1km-1...     

C波段色散补偿光子晶体光纤的研究和设计

设计了一种新颖结构的双层芯色散补偿光子晶体光纤。此光纤在整个C波段具有高负色散特性。通过合理选取双层芯光纤的外层芯层数,同时优化孔间距和空气孔直径,设计的光纤在C波段的色散值在-520ps/(km.nm)和-390ps/(km.nm)之间近似线性变化,残余有效色散系数近似为零,相关色散斜率(RDS)在0.0032nm-1的色散补偿光纤,其RDS值与标准单模光纤匹配,有效模场面积优于常规色散补偿光纤,可以对其长度30倍以上、用于宽带传输的标准单模光纤进行良好的色散和色散斜率补偿。     

基于级联光纤光栅的透射色散补偿

分析了光纤光栅的色散特性,介绍了利用均匀光纤光栅透射色散特性进行色散补偿的原理,对级联光纤光栅用于波分复用(WDM)系统多信道色散补偿进行了数值模拟和分析.结果表明,通过选择适当的光纤光栅参数,级联光栅能够对WDM系统中由于常规光纤而色散展宽的光脉冲进行有效的色散补偿.     

色散补偿对改进单模光纤开关特性的研究

对单模光纤的开关特性进行了分析和计算 ,得出了色散光纤中不仅存在开关信号延迟的结果 ,而且开关速度将受到限制 .给出了计算色散光纤及色散补偿光纤开关时间 (上升时间或下降时间 )的公式。公式表明 ,色散光纤的开关时间与色散绝对值的平方根成正比 ,与长度的平方根成正比。工作在 1.55μm波长、长 1km的 G.6 52光纤 ,开关时间约为 7ps。采用色散补偿技术时 ,开关时间与各段光纤色散与长度乘积的累加和的绝对值的平方根成正比。合理选择各段光纤的参数 ,可使开关时间降到1ps以下 ,这时影响开关时间的将是高阶色散。     

变孔径色散补偿光子晶体光纤的数值研究

文中利用有限差分法对光子晶体光纤的色散补偿特性进行了数值模拟.在常规光子晶体光纤(PCF)的基础上,变化了第二环的空气孔,增加了光子晶体光纤的结构参量变化的自由度.通过数值模拟,研究了新型光子晶体光纤包层结构参量与其色散之间的关系,并且通过优化得出低至-924.6 ps/nm/km的色散值,这在常规色散补偿光纤(DCF)中是不可能实现的.并且针对常规单模光纤色散特性,设计出合适κ值的色散补偿光子晶体光纤,色散值为-519.3 ps/km/nm,补偿能力远大于常规色散补偿光纤.     

光子晶体光纤在光通信中的色散补偿应用

通过合理设计可使光子晶体光纤具有较大的负色散,利用这一特性可以制作新型光纤器件,用于现代光纤通信系统的色散补偿,这可大大缩短色散补偿光纤的长度。阐述光子晶体光纤在现代宽带光通信系统的色散补偿技术中的应用潜力,并说明如何设计光子晶体光纤的几何结构来补偿目前商用光通信系统中传输光纤的色散。     

高速通信系统用新型光纤设计

用有限元法模拟了光纤结构参数与传输性能间的关系。设计了几种用于高速通信系统的新型光纤 ,如高非线性色散位移光纤、宽带色散补偿光纤和色散平坦型大有效面积非零色散位移光纤     

光纤色散效应对脉冲展宽的影响

为了研究光通信系统中光纤色散特性对通信系统传输性能的影响,基于单模光纤和多模光纤的色散特性,采用数值模拟计算的方法,对脉冲展宽、光纤内部的偏振模色散、色度色散、波导色散和模间色散的物理机制进行了分析,分别得到了折射率n=1.516和n=1.458的标准单模光纤经过10km传输距离后色散导致脉冲展宽的结果,比较了传输波长在850nm和1310nm时多模光纤的色散效应,通过对不同光源LD(Δλ=1nm)和LED(Δλ=70nm)的比较,分析了光谱宽度对脉冲展宽的影响。结果表明,纯石英光纤在系统传输波长为1.27μm处群速度色散等于0;折射率渐变多模光纤工作在常见的850nm以及1310nm通信窗口时,其模内色散表现为负色散;色度色散和模间色散引起的脉冲展宽随光纤的数值孔径、材料折射率和光源光谱线宽的增大而增大。     

色散缓变光纤中Raman孤子自频移效应的研究

利用绝热扰动法研究了色散缓变光纤中Ｒａｍａｎ孤子自频移效应，得到了色散缓变光纤中Ｒａｍａｎ孤子自频移的表达式。结果表明：光纤色散变化率存在一个可以有效抑制孤子自频移的阈值，当光纤色散变化率大于这个阈值时，色散缓变光纤可以抑制孤子自频移，而当光纤色散变化率小于这个阈值时，色散缓变光纤不仅不能抑制孤子自频移，反而加剧孤子自频移。     

色散补偿技术在广东电网光传输网中的应用

根据光纤色散的产生机理,论述了解决色散限制的方法,结合色散补偿技术在广东电网省级光通信传输网中的实现应用,对色散补偿光纤和啁啾光纤光栅两种线性色散补偿技术的优缺点进行了比较.通过现网验证,建议在广东电网省级光通信传输网络中推广应用啁啾光纤光栅色散补偿技术.     

色散阶变光纤中啁啾演变的研究

给出了色散阶变光纤中群速度色散效应导致的啁啾表达式，采用数值方法模拟了该光纤中的啁啾演变过程。研究结果表明：色散阶变光纤中的啁啾以色散缓变光纤中啁啾为中心跳跃式变化，逐渐与色散缓变光纤中啁啾重合，且比常规光纤中的啁啾小。     

L波段色散补偿光子晶体光纤的研究和设计

利用多极法对一种新颖结构的双层芯光子晶体先纤的色散特性进行了数值模拟,找出色散随结构变化的规律.通过合理选取其外层芯的层数,同时优化孔间距和空气孔直径,设计出可用于L波段进行宽带色散补偿的光子晶体光纤,此光纤色散值在-310～-260 ps/(km·nm)之间近似线性变化,残余有效色散系数近似为零,相关色散斜率(RDS)在0.003 2 nm-1的色散补偿光纤,其RDS值与标准单模光纤匹配,有效模场面积优于常规色散补偿光纤,可以对宽带传输的标准单模光纤实现良好的色散补偿.     

利用均匀光纤光栅进行色散补偿

概述了光纤光栅的基本性质 ,介绍了均匀光纤光栅进行色散补偿的机理以及作者在这方面进行的工作 ,并与传统的啁啾光纤光栅色散补偿做了比较。从而得知 ,利用均匀光纤光栅的传输色散特性进行色散补偿是一种更行之有效的色散补偿方法。