光折变效应和两波混频

近10年来光折变光学取得了显著的进展,它已成为非线性光学领域的重要课题。本文首先扼要地介绍光折变效应及其产生的物理机制和几种基本的光折变现象,然后较详细地叙述两波混频过程。     

基于半导体光放大器四波混频波长转换的理论研究

本文对基于半导体光放大器四波混频效应的波长转换作了理论分析,得到了波开转换效率与半导体光放大器特性参数以及注入泵浦光功率等关系的解析表达式,通过数学模拟表明,波长转换效率受到泵浦光功率的饱和功率等参数的影响。本文结果将为波长转换器的合理设计提供了理论依据。     

半导体光放大器四波混频的波长转换器理论分析

从理论上探讨了半导体光放大器四波混频机制,并由耦合波方程,推导了波长转换效率的表达式。进一步分析了如何提高波长转换效率的方法,既可从放大器本身入手,也可通过优化其工作条件入手,为改善波长转换器的性能提供了理论依据。     

光伏光折变晶体中的高斯光束孤波演化特性调节

研究了负载电阻对高斯光束在加偏压的光伏光折变晶体中演化特性的影响.首先基于光折变效应动力学方程,推导了加负载电阻的光伏光折变昌体的光波演化方程,并给出稳态屏蔽光伏孤子解.然后,利用数值方法进行研究.已知,给定一块光伏光折变晶体,在提供合适的外电场后,它便能够支持一种稳定的屏蔽光伏孤子.当一高斯光束与同参数下的晶体相匹配时,该光束在晶体中也能演化成屏蔽光伏明孤子.当入射光束与同参数下晶体支持的孤子波形状偏离较大时,则不能演化为稳定的明孤子波.由于外加电场的强度对高斯光束在光伏光折变晶体中的演化特性有显著的影响,则提出改变负载电阻值来调节外电场,研究对高斯光束演化特性的调节.结果表明,通过对负载电阻值的控制,可以调节高斯光束的演化特性,使在晶体中传播不稳定的高斯光束演化趋于稳定的明孤子波.(PA1)     

布里渊增强四波混频研究的进展

当一个布里渊频移的信号在布里渊激活介质中与两束相反方向传播的强泵浦光相互作用时,将产生一个随时间指数增长的共轭场,直到它抽空泵浦场,并且由此产生很高的反射率(大于106)。这项技术可用于共轭微弱信号(小于10-13J),或者可以用于把大部分泵浦能量转移到共轭光,对此技术作了回顾。     

基于SOA四波混频效应的慢光特性研究

根据行波SOA的四波混频效应,讨论了不同参数条件下的慢光时延特性。采用SOA分段模型,定量分析了光时延量与偏置电流、频率失谐、泵浦光功率的关系,以及泵浦光功率、载流子寿命的改变对工作带宽的影响。结果表明:可以通过调节频率失谐、偏置电流等参数对光时延量进行控制,增加泵浦光功率或抑制载流子寿命均可提高工作带宽。     

SOA四波混频波长变换器的理论优化与实验研究

本文利用１ｕｍｐ模型对单段ＳＯＡ（半导体光放大器）和ＳＯＡ环形激光器四波混频的变换效率和噪声指数作了理论分析,推导出外加增益减小噪声指数的限制条件,表明在一定的限制条件下,ＳＯＡ光纤环中引入外加增益可以提高变换性能。理论分析与实验结果一致。经过优化后的自泵浦波长变换器变换距离增加了７ｎｍ。     

基于半导体光放大器的四波混频型全光波长转换器

本文报道了基于自行研制的半导体光放大器（SOA）的四波混频（FWM）型全光波长转换,采用环型腔掺铒光纤激光器（EDFL）作为泵浦源,实现了转换波长的连续可调。并就波长转换间距、光放大器的小信号增益和输入泵浦光功率对转换效率的影响进行了理论与实验分析,结果表明高的SOA增益和较大的输入泵浦光功率须利于转换效率的提高。     

关于四波混频相位畸变补偿不彻底性的理论研究

本文在研究大信号光折晶体四波混频的基础上,求得了探测波的相位和其共轭波间的关系式,并进一步证明四波混频过程补偿畸变是不彻底的。     

四波混频和级联四波混频效应产生的连续光频率梳

针对产生光频率梳需要锁模激光种子源的难题,创新性提出了用连续光源产生光频率梳,应用色散平坦高非线性光纤解决了宽光谱范围四波混频和级联四波混频效应的相位失配问题。通过实验展示了近40 nm带宽的光频率梳的形成,光频率梳由低功耗,低成本,连续波种子（法布里-珀罗激光器）生成,无需脉冲激光源。连续光频率梳是由在420 m零色散色散平坦高非线性光纤中的四波混频和级联四波混频效应产生的,频谱带宽扩展了近10倍,频率梳的线宽为4.3 MHz。     

钠蒸气参量四波混频紫外辐射的产生

记录并分析了钠原子蒸气形成近４Ｄ能级双光子共振参量四波混频产生的３３０ｎｍ信号，描述了信号强度随实验条件变化的规律，确定了最强辐射条件。     

高速调制光束的互泵浦相位共轭器的研究

利用光折变晶体中高速振幅调制光束的简并四波混频（ＤＦＶＶＭ）理论和互泵浦相位共轭器（ＭＰＰＣ）的两作用区模型，对高速振幅调制光束的ＭＰＰＣ进行研究，给出了ＭＰＰＣ的共轭反射率、透过率以及作用区中光扇开系数的表示式及数值结果．实验上所得到的互泵浦相位共轭光的规律与理论相吻合．     

BSO晶体四皮混频系统大调制度运动光栅特性

本文实验研究了BSO晶体四波混频系统大调制度运动光栅的特性,发现它的最佳条纹速度和反射率强上有类似于两波混频系统大调制度运动光栅的非线性特性,并且在最佳泵浦光强比上也完全不同于小调制度运动光栅的情形。研究对于在四波混频实时相关识别中应用多普勒频移技术有指导作用。     

多级放大频分复用系统中四波混频串扰的消除

本文从理论上研究了四波混频在多级放大频分复用光通信系统中的特性，提出了一种消除四波混频串扰的新方法，该方法只需适当选择信道间隔，无需增添其它器件，因而更有利于在实际光通信系统当中的应用。     

磁光四波混频实验平台

设计一个测量光纤磁光(MO)效应和四波混频(FWM)的实验平台,具有较好的偏振控制性能,可分别采用自制的电磁偏振控制器(EMPC)和载纤螺绕环磁控装置控制输入光信号的偏振态(SOPs)和非线性光纤磁光耦合系数。实验测量了光纤四波混频闲频光功率对输入信号光偏振态椭圆率的依赖曲线,结果与理论分析一致。在此基础上,开展了连续导波光的磁光四波混频实验,测量了外加磁场对光纤四波混频闲频光功率的影响。     

一种基于瞬时幅度的PSK信号符号速率估计方法

本文通过对PSK调制信号的瞬时幅度进行DFT运算,检测变换后离散谱线对应的频率值得到符号速率的估计。文章对方法原理和性能进行了详细推导,并通过Matlab仿真和实际短波信号验证了该方法的可行性和有效性。     

非相干光对光折变相位共轭镜的非负效应

本文以BaTiO3:Ce自汞浦相位共轭镜为例,理论上和实验上对非相干光作用在光折变相位共轭镜的四波混频区产生的非负效应进行探讨和验证。     

光折变两波耦合动态特性的研究

研究了在抽空条件下光折变两波耦合中体相位栅的建立过程及沿作用区的分布．给出了体相位栅以及输出信号光和泵浦光的动态响应特性．并对有关理论结果进行了实验研究。     

四拉盖尔高斯光束在大气湍流中传输时的闪烁研究

采用相位屏法模拟仿真,对四拉盖尔高斯光束(Laguerre Gauss,LG)在大气湍流中传输时的闪烁性能进行了研究.结果表明:与单LG光束相比,四LG光束可以降低光传输中的闪烁指数;和外尺度相比,内尺度对光束闪烁指数的影响较大;光束的拓扑荷或者径向量子数越大,四LG光束的闪烁指数越大;当光束之间的距离取合适的值时,LG光束在大气湍流中的闪烁指数可取得最小值.