平坦色散高非线性光子晶体光纤的制备与实验

运用改进的全矢量有效折射率法(IFVEIM),课题组自行设计了一种在900 nm附近具有低平坦色散高非线性特性的光子晶体光纤.并且在改进工艺的基础上,采用中心抽真空挤压法对其进行了制备.虽然所制得光纤的结构参数与理论设计值存在一定的偏差,但其在所研究波段内色散值仅为0.5 ps/km/nm,非线性系数值则达到了35(W*km)-1,这在当前规则结构的纯硅光子晶体光纤中已经很高.最后,我们对其进行了非线性实验测试,其在400～1 400 nm的波段范围内展现出了宽平坦的超连续谱.     

基于SOA啁啾管理的连续可调谐色度色散补偿的研究

提出了一种新型的可小范围连续调谐的色度色散(CD)补偿方案.该CD补偿方案包括一个半导体光放大器(SOA)和一段固定长度的色散补偿光纤(DCF).利用SOA的交叉相位调制(XPM)效应,通过调节SOA的偏置电流和控制脉冲光的强度,可以对进入SOA的光信号引入不同大小的附加啁啾量,从而可以利用固定长度的DCF得到补偿后的无啁啾光信号.实验中,实现了10 Gb/s可调谐CD补偿器,在无需替换DCF的情况下,实现了补偿范围为-40 ps/nm到60 ps/nm的连续可调谐CD补偿.     

余弦-超高斯脉冲的演化特性研究

本文研究了余弦-超高斯(CSG)脉冲在光纤中的演化特性并对CSG脉冲在光纤中的传输过程进行了数值研究。得到了脉冲的初始相位φ0和脉冲阶数m对脉冲传输过程及其演化规律的影响。结果表明,增大φ0值到80 rad时的一阶余弦-超高斯脉冲可以在相对较长的光纤中实现脉冲压缩;而高阶余弦-超高斯脉冲在经历较短的脉冲压缩后,随即展宽。脉冲阶数越高,其脉冲压缩所经历光纤长度越短。本文还将余弦-超高斯脉冲、简单高斯脉冲和双曲正割脉冲进行对比,对比结果表明双曲正割脉冲展宽速度最快,简单高斯脉冲次之,而余弦-超高斯脉冲的展宽速度最慢。所提出的余弦-超高斯脉冲对光纤色散不敏感,该研究对于实际中要得到大容量,长距离通讯用的特殊脉冲的研究提供了一定的理论依据。     

基于全光谱拟合法的VO2薄膜光学常数计算

为实现对VO2薄膜光学常数的测量,本文在全光谱拟合法的基础上,首先利用导纳矩阵法推导出透射率T与薄膜厚度d、折射率n以及消光系数k的函数关系,然后利用单纯形法得到其优化函数.最后采用Matlab编程方法对低温态、高温态VO2薄膜的红外透射率进行了全光谱拟合,得到折射率和消光系数等VO2薄膜光学常数的拟合曲线.结果表明:拟合曲线与已有研究结果及实测曲线基本吻合.采用全光谱拟合方法得到的光学常数能较准确的对VO2薄膜进行描述,为最佳膜厚设计提供了依据.此外,为更简便地描述VO2薄膜的光学常数,本文还引入了Cauchy色散模型方程,对全光谱拟合方法得到的中远红外波段(2.5~15μm)的光学常数结果进行了拟合.     

宽频消色散超表面全息成像

针对超表面全息成像技术中存在的工作频段窄、近场成像效率低等问题,本文提出了消色散宽频超表面全息成像优化原理及模型,提出了基于深度图像先验的深度学习网络模型用于单目标的被动式超表面全息图设计,实现了消色散宽频超表面全息成像。数值仿真和实验结果均证明,所设计的全息成像器件可以在9 GHz~11 GHz频段内实现良好的消色散成像效果,在全息成像、宽频功能器件设计等领域具有极大的应用潜力。

     

塑料光纤及其在FTTH中的应用

简要介绍了塑料光纤(POF)的发展,分析了传输损耗、色散、热性能等重要性能,并简要地描述了其在FTTH中的应用.     

利用FEC解码纠错计数进行ROADM的自动色散补偿

ROADM技术提供了波长灵活调度功能,同时也对线路色散的补偿技术提出了新的要求.本文结合FEC技术对ROADM系统应用中的色散如何进行自动补偿进行了探讨.通过对FEC解码纠错计数的统计值与波长路径上色散量关系的研究,寻求自动控制色散补偿器件调整色散补偿量的方法,力求解决波长路由变化带来的色散差异的自动补偿问题,使得ROADM系统更加稳健.     

内开槽螺纹波导冷腔色散特性模拟研究

根据螺纹波导中模式间的耦合方程组及冷腔色散方程进行了数值计算,分析了2个模式的相互耦合机理。基于圆柱形波导中线性极化TE11模式存在极化简并的特性,将线极化TE11脉冲作为1个探针,采用粒子模拟软件对该腔体进行了3维冷腔模拟;并将模拟结果与数值计算结果进行了比较,两者基本一致。通过计算机模拟得出了混合模式的电场等位线分布图,结合色散方程数值计算分析了内开槽螺纹几何特性变化对波导色散特性的影响规律。     

基于材料补偿的线性色散组合棱镜研究

作为传统的分光器件,棱镜的非线性色散缺陷限制了其在精密光谱仪器中的应用。从分析棱镜非线性色散产生的本质出发,建立了材料的色散模型,提出了一种线性色散组合棱镜设计方法。使用非线性系数T1和T2相近、线性系数V相异的两种材料,通过控制组合棱镜的参数和光线入射角可获得线性色散。最后通过建立线性色散组合棱镜的评价指标,对设计结果进行了科学、合理的评价,验证了设计理论的正确性。研究发现,组合棱镜能够有效改善棱镜的非线性色散缺陷,其改善程度依赖于两种材料的绝对非线性系数P。当P<0.01时,组合棱镜可获得线性色散,其色散曲线的非线性(Nonlinear, NL)优于5%。     

电力架空光缆内光纤的选型

介绍了国际电信联盟(ITU)光纤标准的最新修订版，对国内电力架空光缆的光纤选型问题提出了看法和建议。