基于ED-NALM的全光波长变换理论模型

提出了应用非线性掺饵光纤放大环镜进行全光波长变换的理论模型.详细研究了反转光脉冲的峰值功率、脉冲宽度和消光比等重要物理参量以及反转光脉冲继续在常规单模光纤中传输时的演变特性.结果表明:应用此模型,反转光脉冲除具有较高的峰值功率和消光比外,脉冲的宽度也比初始信号脉冲的宽度窄,而且脉冲的中心部分带有一定量的线性上啁啾,当其在常规单模光纤中传输时,在光纤的初始阶段,脉冲的峰值功率将经历先增加后减小的变化过程,而脉冲宽度的变化趋势与其正好相反.     

利用SOA交叉增益调制实现2.5 Gbit/s非归零码的全光波长变换

采用半导体光放大器 (SOA)的交叉增益调制进行了 2 5Gbit/s的非归零码光脉冲的波长变换。向下波长变换间距大于 2 0nm ,向上波长变换间距大于 10nm。对变换信号测量了接收机入纤功率和误码率的关系。实验中采用同向变换的方式 ,信号光中心波长固定 ,探测光采用外腔半导体激光器 ,中心波长连续可调。对变换信号进行了至少 1h的测量 ,误码为零。为其在波分复用(WDM)网络中的应用奠定了基础。     

掺镱脉冲光纤激光器抽运的高功率PPMgLN光参变振荡器

报道了研制主振-放大（MOPA）结构的高功率保偏掺镱脉冲光纤激光器并用其抽运光参变振荡器（OPO）的研究工作。掺镱脉冲光纤激光器以声光调Q的Nd∶YVO4激光器作为种子源, Liekki的大直径双包层保偏光纤作为放大介质, 得到接近基模的1064 nm波长激光输出, 最大线偏振输出功率17 W, 偏振消光比优于10 dB, 重复频率50 kHz, 脉冲宽度60 ns。利用该光纤激光作为抽运光, 抽运基于周期性畴极化反转掺镁铌酸锂（PPMgLN）晶体的宽带可调谐OPO, 实现了高效参量转换。在信号光1518 nm通道, 以16.2 W功率抽运, 获得最大参变输出功率9 W, 其中3.5 μm波长功率为2.4 W。OPO的能量转换效率为58%, 斜效率为68％。在信号光1491 nm通道, 以14 W功率抽运, 获得最大参变输出6.6 W, 其中3.7 μm波长功率超过2 W。     

一种飞秒中红外激光脉冲的产生方法

由于能极型固体增益介质的缺乏,利用增益介质的能阶特性直接产生中红外激光相对困难。设计了基于非线性频率变换的光参量放大法来产生中红外激光脉冲。利用发展成熟的高峰值功率近红外激光,产生精准同步的泵浦光和信号光。利用KTP晶体的非线性效应进行光参量放大,得到中红外波段的激光脉冲。实验结果表明:产生的中红外闲频光中心波长为3200 nm,脉冲能量14.9 μJ,脉冲宽度47 fs。     

2.5Gbit／s归零码光脉冲的波长变换实验研究

采用半导体光放大器的交叉增益调制进行了２．５Ｇｂｉｔ／ｓ的归零码光脉冲的波长变换。变换间距为２．６ｎｍ,对变换信号测量了眼图及误码率,在１ｈ内,误码率为９×１０＾－９,实验表明采用交叉增益调制进行归零码的波长变换有一定的难度。实验发现只有在探测光和信号光和光功率合适时才能获得较好变换结果。     

微流控光脉冲调制器

为了解决常见光调制器偏振依赖或结构复杂的问题,本文基于微流控光学提出一种可控光脉冲调制器。利用基于T形结产生的离散液滴和全反射原理的微流控光开关,将连续光变换成数字脉冲信号,并通过调节液滴的长度和生成速率调制光脉冲的宽度和频率。所提微流控光脉冲调制器具有结构简单、插入损耗低、消光比高、易集成的优点。微流控光脉冲调制器的流场与光场特性被分析,结构被优化。研究结果显示：该光脉冲调制器的消光比为17.74 dB,插入损耗为0.49 dB。     

基于SOA中XGM效应全光超宽带高斯单边信号源的研究

提出了一种基于半导体光放大器（SOA）中交叉增益调制（XGM）效应产生高斯单边信号（monocycle）脉冲的方案。该方案只需要单个外部光源和单个SOA,结构简单;采用相向的工作方式可以改善输出信号的消光比;输出的monocycle信号光只含有一个波长,在光纤传输过程中上下脉冲不会引入时间差。利用Optisystern...     

基于非线性光纤环镜的全光波长变换器性能分析

非线性光纤环镜是一种很有前途的全光波长变换装置。介绍了利用光束传输法（ＢＰＭ） 对耦合非线性薛定谔方程组进行数值解析,详细讨论了对变换信号质量起作用的因素,包括泵浦光脉冲与信号光脉冲之间的走离和初始时延、光纤长度、向长波长变换和向短波长变换等。结果表明,适当的初始时延可以补偿走离的影响,适当增加光纤长度可以改善脉冲波形。     

基于电吸收调制晶体的超短光脉冲产生的数值模拟

数值模拟了基于电吸收调制晶体（ＥＡＭ）的超短光脉冲源的输出脉冲宽度及消光比与外加反向偏压、射频信号幅度之间的变化关系。数值模拟结果表明,在重复率为１０ＧＨｚ情况下,可以获得的最小脉宽约为１３ｐｓ,其消光比大于２０ｄＢ,脉冲波型接近ｓｅｃｈ＾２孤子波型。因此,基于ＥＡＭ的超短光脉冲源可以满足２０Ｇｂ／ｓ的光时分复用（ＯＴＤＭ）系统的需求,也适合于超长距离的光孤子通信系统。     

信号光脉冲比抽运光窄12倍的内腔式KTP光参量振荡器

在闪光灯抽运的非稳腔Nd∶YAG被动调Q激光器腔内,放置非临界相位匹配KTP晶体,构成内腔式单谐振KTP光参量振荡器(OPO)。研究了输出信号光的波长调谐性能,获得1.57~1.60μm可调谐激光脉冲。实验结果表明,1.57μm信号光的输出能量随着光参量振荡器腔长的增加而减少,脉冲宽度随着腔长的增加而有所变化;抽运能量较大时,转换效率随着抽运能量的增加趋于饱和然后逐渐下降;对此给予了合理的理论解释。当光参量振荡器的腔长为5 cm,1.06μm抽运光脉冲宽度为30 ns时,输出的1.57μm信号光的脉冲宽度为2.5 ns,能量为21.3 mJ。1.57μm信号光的脉冲宽度仅为1.06μm抽运光脉冲的1/12,总的电光能量转换效率为0.128%。     

基于半导体光放大器中交叉偏振调制效应的波长转换器

了改善基于半导体光放大器(SOA)中交叉偏振调制效应(CPM)的波长转换器的转换信号码型效应，对交叉偏振调制一半导体光放大器波长转换器的工作原理进行了分析；通过讨论交叉偏振调制一半导体光放大器波长转换脉冲的上升沿和下降沿的频率啁啾，结合滤波器的透过谱特性，提出了一种利用滤波器的波长正斜率边和波长负斜率边分别对正相转换信号和反相转换信号进行码型优化的方案，并进行了实验验证。在信号码率为10Gb／s的交叉偏振调制一半导体光放大器波长转换实验中，采用光带宽为0．3nm的JDS滤波器优化转换信号的波形，基本消除了转换信号中长“1”码和长“0”码的码型效应，并将正相转换信号和反相转换信号的功率代价分别改善了3dB以上。     

基于半导体光放大器的四波混频效应对正交频分复用光信号进行全光波长变换

实验研究了基于半导体光放大器(SOA)的四波混频(FWM)效应的单抽运光正交频分复用(OFDM)信号的波长变换系统.信号光源和抽运光源分别由两个不同输出波长的可调分布反馈式激光器(DFB-LD)产生.信号光源经2.5 Gb/s OFDM的电信号直接调制后再和抽运光源耦合,经光放大器后在SOA实现波长变换.实验结果显示,耦合信号经SOA四波混频效应后,产生新波长的信号光将携带OFDM信号,且转换效率与信号光和抽运光的功率、波长以及两者的偏振夹角有关.同时也测量了转换的OFDM信号的功率-误码曲线和接收星座图.     

波分复用-光时分复用波长转换信号的消光比研究

对基于半导体光放大器(SOA)交叉增益调制(XGM)效应的全光波分复用一光时分复用(WDM—OTDM)转换后的两路时分复用输出信号的消光比(ER)特性进行了分析。研究了两路波分复用的输入抽运光和探测光的功率、波长、抽运光的消光比、数据速率以及半导体光放大器的偏置电流、腔长和模场限制因子对转换信号消光比的影响。模拟结果表明，增大抽运光输入功率，选择长波长抽运光，可以增加转换光相应信道消光比，但减小了相邻信道的输出消光比；增加抽运光消光比，可以提高转换光消光比，但各个信道增长幅度不同；减小探测光输入功率，选取短波长探测光波长，增加半导体光放大器的腔长和模场限制因子以及大的偏置电流可提高转换光消光比；对于两路或多路波分复用信号转换时分复用信号的过程中，一定要考虑转换光每个信道消光比的均衡。     

基于半导体光放大器交叉增益饱和的波长转换的理论分析

建立了基于半导体光放大器交叉增益饱和的波长转换的理论模型。分别讨论了小信号下波长转换特性和大信号下转换波形的畸变情况。结果表明,半导体光放大器的载流子寿命是导致输出波形畸变的主要因素。     

利用半导体光放大器和滤波器组合实现高速波长转换和码型转换

将半导体光放大器(SOA)和滤波器组合使用是实现高速全光信号处理的有效途径。利用半导体光放大器和带宽为0.32nm的可调窄带滤波器同时实现了40Gbit/s的非归零(NRZ)信号的反相波长转换(WC)和非归零到伪归零(PRZ)信号的码型转换,波长转换和码型转换的结果差异取决于滤波器中心波长相对于探测光波长的失谐量。当滤波器的失谐量为-0.24nm时,输出反相的波长转换,此时滤波器起到加速半导体光放大器增益恢复的功能。当滤波器失谐量为 0.41nm和-0.48nm时,得到非归零到伪归零的码型转换,并且产生的伪归零脉冲分别出现在非归零信号的上升沿和下降沿,此时滤波器的作用是将探测光的相位信息转换为强度信息,并且该码型转换结果兼有波长转换的功能。     

基于交叉增益调制的全光波长转换实验研究

分析了半导体光放大器交叉增益调制的基本原理,并利用该机制进行了2．5Gbit/s的非归零码光脉冲的波长转换。向上波长转换间隔大于14nm。最后,对转换信号测量了接收机入纤功率和误码率的关系曲线、光眼图、消光比和光信噪比等参数,结果发现转换信号眼图清晰,张开度大,消光比大于10dB,光信噪比大于30dB。实验表明采用半导体光放大器的交叉增益调制可以较理想地实现2．5Gbit/s的非归零码的全光波长转换。     

基于半导体光放大器-交叉增益调制波长转换器消光比特性的研究

建立了基于半导体光放大器一交叉增益调制(SOA-XGM)的波长转换理论模型，利用分段方法对交叉增益调制波长转换器同向和相向两种工作方式下消光比(ER)特性作了详细的研究。结果表明，波长转换器的输出消光比随转换速率增加而减小，而且转换速率越高，减小得越快；随着抽运波长的变化，消光比有一个对应于峰值增益波长的最佳抽运波长；波长向下转换(Δλ＜0)时的消光比要明显优于向上转换(Δλ＞0)；输出消光比也随着输入消光比的增大而增大。相同情况下相向工作方式时的输出消光比特性要优于同向工作方式。最后，从物理上对两种工作方式消光比和噪声特性的差异作了解释。     

基于SOA的XGM全光波长变换光信号啁啾效应分析

对于基于半导体光放大器 (SOA)交叉增益调制效应 (XGM )的全光波长变换 (AOWC)由于相位调制引起的变换光啁啾特性进行了系统分析 ,模拟了信号光功率、信号光脉宽、抽运电流和探测光功率对于变换光啁啾的影响 ,且变换光啁啾存在着码字序列依赖性。     

All-optical filter for simultaneous implementation of microwave bandpass and notch responses based on semiconductor optical amplifier

An all-optical filter structure to simultaneously implement microwave bandpass and notch filter is proposed and experimentally demonstrated. The structure is based on a recirculating delay line (RDL) loop consisting of a semiconductor optical amplifier (SOA) followed by a tunable narrowband optical filter and a 10:90 coupler. The converted signal is generated in a wavelength conversion process based on cross-gain modulation of amplified spontaneous emission in the SOA. The converted signal circulating in RDL loop realizes a negative bandpass response. The negative bandpass filter and a broadband allpass filter are synthesized to achieve a notch filter with flat passband which can excise interference with minimal impact on the wanted signal.     

Novel Transparent Wavelength Converter Based on Four-wave Mixing in a SOA Fiber Ring Laser

Afully transparent wavelength convength converter is demonstrated based on four-wave mixing (FWM) in a semiconductor optical amplifier-fiber ring laser.Two WDM signals at the wavelength of 1549.3 nm and 1550.9 nm are respectively converted simultaneously with a maximum wavelength shift of 6.4 nm for the first time.High nondegeneration.FWM is observed for a detuning range over 3 THz.This scheme has better conversion efficiency than that of conventional single semiconductor optical amplifier converter.