半导体激光器的设计与数值研究

设计了半导体激光器的模型,它包含两个半导体光放大器(SOA),其中一个SOA充当调制器(调制SOA),另一个SOA充当增益介质(增益SOA)。对该模型进行了理论分析及数值模拟,结果表明:适当调节调制SOA的偏置电流,在增益SOA的偏置电流实现小信号净增益大于零的情况下,激光器能够输出高峰值功率、窄脉宽的锁模脉冲;调节注入脉冲,最终可以输出重复频率为25GHz的稳定光脉冲序列。     

用于光纤CDMA的超短光脉冲源特性分析

超短光脉冲的产生是光纤ＣＤＭＡ通信的关键技术之一。本文采用半导体激光器多模速率方程模型,分析了增益开关半导体激光器的输出特性,对激光器的本征参数、工作条件与超光脉冲输出特性的关系进行了探讨：也研究了获得取最佳输出特性的条件,可通过控制偏置电汉来调节光脉宽,且在最佳偏置电汉下对市制电流脉宽有一定的宽容度。     

窄脉冲光功率恒定控制器的研制

窄脉冲光功率恒定控制器采用光纤、分束器、光电转换器等常用的器件,对高功率纳秒级脉宽的光脉冲信号进行脉宽展宽,在总能量基本保持不变的情况下将光脉冲信号转变成一个低功率、微秒级脉宽的光脉冲信号,便于测量、跟踪,实现纳秒级脉宽光脉冲信号的自动恒功率控制,极大地提高了窄脉冲光功率的稳定性。     

利用高阶光孤子压缩效应获得4．8ps超短半导体激光脉冲

对有损光纤中高阶光孤子压缩进行了理论分析，利用Ｆ－Ｐ光谱窗和高阶光孤子效应使增益开关ＤＦＢ激光器输出光脉冲脉宽由４４．２ｐｓ压缩至４．８ｐｓ，实验结果与理论结果相一致。     

TOAD中半导体光放大器的动态增益响应及光脉冲传输特性研究

讨论了太赫兹光非对称解复用器中半导体光放大器 (SOA)对具有不同能量和脉宽的控制脉冲的动态增益响应 ,研究了不同的逆时针信号脉冲和控制脉冲时延的情况下通过 SOA后的逆时针信号脉冲的功率和相位变化。     

光学差分参量放大布里渊时域分析优化研究

为了优化设计基于光学差分参量放大的布里渊光时域分析抽运的脉冲编码形式以及斯托克斯光与反斯托克斯光脉宽差,采用微扰法和小信号近似法,获得了探测光与斯托克斯光脉冲、反斯托克斯光脉冲在较小作用区域内的脉冲响应,对其性能进行了理论分析与数值验证。结果表明,相位斯托克斯光脉冲可有效压缩布里渊增益谱宽,提高布里渊信号信噪比;当斯托克斯光与反斯托克斯光传感脉冲脉宽差为8ns时,探测光布里渊增益最大。这一结果对进一步分析基于光学差分参量放大的布里渊光时域分析系统性能以及开展相关实验研究是有帮助的。     

双稳态光信号放大器

利用氦氖—铌酸锂混合无镜双稳装置实现了恒定光偏置和脉冲光偏置两种方式下的，光信号放大，放大倍数分别达15和20—85。脉冲偏置下还观察到与放大伴随着的脉冲波形改善。从理论上计算了双稳态光信号放大器的工作条件和增益振幅特性，与实验定性一致。     

半导体光放大器增益特性对四波混频波长转换效率的影响

本文建立了包括增益压缩、增益波动的基于半导体光放大器四波混频波长转换的理论模型．讨论了泵浦光、信号光、转换光的增益差异以及增益压缩对波长转换的影响．结果表明,处在增益峰值的泵浦光和小的增益压缩率,有助波长转换效率的提高．     

PSA平均光孤子系统传输性能的研究

本采用计算机系统仿真的方法，研究了应用相敏光放大器(PSA)作为在线放大器的采用平均孤子传输方案的光孤子通信系统中，泵浦光与信号光之间的相位漂移、光纤色散对光孤子通信系统传输性能的影响。仿真的结果表明：泵浦光与信号光之间的相位漂移将导致孤子幅度的下降；由于PSA增益的相敏特性，光纤色散导致孤子脉冲主瓣幅度下降，脉宽展宽，出现旁瓣。     

基于分布增益非线性光纤环镜的弱脉冲放大与压缩

已有研究发现,用分布增益非线性光纤环镜放大和压缩超短光孤子不仅能避免常规掺铒光纤放大器中由于非线性效应引起的孤子崎变,而且可克服绝热放大技术放大器长度随输入脉宽增大而指数规律增大的困难。我们进一步计算了弱脉冲在分布增益非线性光纤环镜中的放大和压缩过程。结果表明,对于峰值功率比基阶孤子低得多的弱脉冲输入,用分布增益非线性光纤环镜同样可实现无崎变的脉冲能量放大和脉宽压缩;而且,经环镜放大输出的脉冲也接近基阶孤子。然而,输入脉冲峰值功率越低,实现最佳放大所需的环镜总增益越大,高阶效应对放大结果的影响越显著。     

半导体激光双稳态光逻辑和信号处理

利用光纤耦合输出反馈泵浦半导体激光双稳器件,实现了微分增益、反微分增益、双稳、反双稳和零偏等5种工作模式的运转,完成了5种基本光逻辑和光信号限幅,整形和脉冲触发等光信号处理功能。     

波分复用信号传输技术

本文介绍了波分复用系统中的多波长信号传输相关技术，主要包括光纤技术、色散管理、增益均衡、增益平坦ＥＤＦＡ及偏振优动等，分析了目前水平的发展方向     

All-optical signal processing based on semiconductor optical amplifiers

In this paper,we review the recent progress in the optical signal processing based on the nonlinearity of semiconductor optical amplifiers (SOAs).The four important optical signal processing functional blocks in optical switching are presented,i.e.,optical wavelength conversion,optical regeneration,optical logic,and optical format conversion.We present a brief overview of optical wavelength conversion,and focus on various schemes to suppress the slow gain recovery of the SOA and improve the operating speed of the SOA-based optical switches.Optical regeneration including re-amplification,re-shaping and re-timing is also presented.Optical clock recovery that is essential for optical regeneration is reviewed.We also report the recent advances in optical logic and optical format conversion,respectively.After reviewing the four important optical signal processing functional blocks,the review concludes with the future research directions and photonic integration.     

半导体光放大器中超快增益压缩效应与TOAD开关性能优化

在半导体光放大器中当光脉冲小于１０ｐｓ时除了考虑线性增益饱和效应,还必须考虑超快增益压缩效压。本文用数值方法分析了超快增益压缩效应对ＴＨｚ光非对称解复用器（ＴＯＡＤ）的开关特性。经过细致的参数优化,采用２．５ｐｓ控制光,可以克服开关窗的分裂效应,得到一个宽度为２．０ｐｓ,消光比为１３．７ｄＢ的开关窗。     

InGaAsP/InP超辐射集成光源

为提高半导体超辐射器件的输出功率 ,采用直接耦合的方法 ,将超辐射发光管 (SL D)与半导体光放大器 (SOA)单片集成 ,制得了 1.3μm超辐射集成光源 ,其脉冲输出功率为 50 m W,光谱宽度 (FWHM)为 2 8.9nm。通过对放大器增益特性的讨论 ,得出了既能稳定器件性能 ,又可以提高输出功率的有效工作方案。     

色散补偿法获得5GHz,6.8ps超短光脉冲

利用色散位移光纤压缩从１．５５μｍ增益调制ＤＦＢ激光器中出射的红移啁啾光脉冲。在最优光纤压缩长度下，光脉冲宽度由４２．６ｐｓ压缩至６．８ｐｓ，压缩比为６．３     

Complex long-period-grating-assisted-coupler and its application in optical signal buffer

By introducing gain/loss perturbation into periodic refractive index modulation,the unified coupled-mode equations and their close-form analytical solutions of complex long-period-grating-assisted-coupler (LPGAC) are deduced.Characteristics of power coupling are investigated and results show that unidirectional nonreciprocal signal transferring can be achieved by matching gain/loss with the refractive index modulation.Utilizing the feature of complex LPGAC,a novel optical signal buffer is proposed and its structure is examined in detail.     

双光束耦合相位共轭振荡器的理论与实验研究

首先提出并构造了一种新型的光折变增益振荡器。在强泵浦条件下建立了它的稳态理论,实验研究了它的稳态输出特性。     

全光光孤子WDM到OTDM转换的概念系统

提出了在未来的光孤子波分复／时分复用网络中由ＷＤＭ到ＯＴＤＭ节点处的转换复用的概念系统，主要的模块是完成波长转换的基于交叉增益调制的半导体光放大器，同步和延时及时分复用模块。通过ＳＯＡ可以实现全光的ＷＤＭ到ＯＴＤＭ的波长转换复用，是ＷＤＭ／ＯＴＤＭ网络实用化的一个关键部分。     

全光网节点规模的分析

导出了光信噪比与光节点数量 ,掺铒光纤放大器 (EDFA)噪声系数 ,增益的关系公式 ,并分析了光节点数目与EDFA特性参数的关系。分析表明 ,当光节点中EDFAs设置成输入EDFA补偿节点损耗 ,输出EDFA补偿光纤损耗的工作方式时 ,要保持光信号的信噪比不低于 2 0dB ,则光节点数目最多为 19左右 ,改善EDFA的噪声系数对提高光节点数目的作用不大 ;如降低光节点内部损耗 ,优化两个EDFA的增益 ,可以最大程度地提高网络节点规模 ,网络节点数最大可达 5 6。