色散阶变光纤正常色散区啁啾演变特性之讨论

利用傅里叶变换法得到了色散阶变光纤正常色散区群速度色散导致啁啾的解析表达式;而且,采用数值法模拟了色散阶变光纤正常色散区啁啾演变过程。结果表明:色散阶变光纤中啁啾以色散缓变光纤中啁啾为中心跳跃式变化,但远小于常规光纤中啁啾。选择合适入射脉冲初始啁啾会使净啁啾等于零,从而形成暗孤子。     

色散渐减光纤的脉冲压缩研究

介绍了色散渐减光纤的绝热孤子压缩(ASC)过程，分析结果表明利用线性渐减的色散渐减光 纤(DDF)对飞秒基态孤子进行绝热压缩可以得到高质量的压缩脉冲，但用于压缩的DDF长度很 长，因此又提出DDF的高阶孤子(1＜N≤21)脉冲压缩技术，以在较短的DDF长度下获得 较大压缩比和高质量的压缩脉冲. 关键词： 色散渐减光纤 绝热孤子压缩 脉冲压缩 高阶孤子     

色散平坦渐减光纤中非线性啁啾脉冲的传输及超连续谱的产生

基于非线性薛定谔方程,数值研究了色散平坦渐减光纤中非线性啁啾脉冲的传输及超连续谱的产生。研究结果表明,初始啁啾对脉冲传输及超连续谱产生的影响与泵浦条件和光纤参量的选取有很大关系。当色散平坦渐减光纤具有小的归一化二次色散系数时,适当的正啁啾能显著增强超连续谱的带宽,而负啁啾和太大的正啁啾抑制超连续谱的带宽。能增强超连续谱带宽的正啁啾有一个较宽的范围,但随着输入脉冲孤子阶数的降低,该范围将变窄。当色散平坦渐减光纤具有大的归一化二次色散系数同时输入脉冲为低阶孤子时,初始啁啾对超连续谱带宽的增强效果不明显,初始啁啾接近为0时可产生最宽的超连续谱。     

反常色散区高阶色散对啁啾演变的影响

在单模光纤反常色散区，首次推出了带有初始啁啾的高斯脉冲在二阶，三阶速度色散效作用产生的啁啾解析表达式，用数值法模拟了光纤中啁啾演变过程，研究结果表明，二阶，三阶色散导致非线性啁啾，三阶色散只在脉冲沿附产生啁啾极值，从而使脉冲在前后沿产生振荡结构，当具有负初始啁呼的高斯脉冲入射时，在脉冲中心小区域内净啁啾等于零，可形成孤子。     

利用色散渐减光纤获得线性啁啾抛物线脉冲的研究

以利用双曲渐减的正常色散渐减光纤(ND-DDF)获得啁啾抛物线脉冲为基础,进一步利用对称分布傅立叶的数值方法,研究了其它色散渐减的ND-DDF获得啁啾抛物线脉冲的情况.数值研究的结果表明:在采用不同的色散渐减时,如线性、指数、高斯、余弦、双曲等,最终输出的脉冲均具有较好的线性啁啾,且基本符合抛物线形状,这说明在利用ND-DDF获得啁啾抛物线脉冲时色散渐减方式可灵活选择;同时结果还显示,色散渐减的方式导致所得脉冲的啁啾强度、以及脉冲宽度和峰值功率会有所差异;文章最后给出了不同情况下抛物线脉冲经啁啾补偿后的输出脉冲形状和压缩因子.     

色散缓变光纤中不同群色散剖面下的啁啾

从啁啾的角度讨论了不同群色散剖面函数对色散缓变光纤的意义.发现指数型色散缓变光纤中初始啁啾对GVD所致啁啾的影响最小,在指数型、线型、对数型和高斯型色散缓变光纤中GVD所致啁啾具有同非线性效应所致啁啾相似的饱和性,二者相消,使净啁啾趋于零.在孤子通信系统中,指数型色散缓变光纤最具实际应用价值.     

负啁啾脉冲在正负色散光纤中传输特性研究

对负啁啾脉冲在正常色散光纤中传输特性进行了数值分析和实验研究，数值分析与实验结果基本一致。数值分析和实验证明正常色散光纤不仅能压窄负啁啾的脉宽而且能压窄频谱，采用正常色散光纤消啁啾后用色散位移光纤为传输媒质成功地进行了一阶和高阶孤子传输。     

色散渐减光纤中的脉冲展宽研究

讨论了高斯脉冲在五种不同群色散剖面光纤中的传播特性和初始啁啾对脉宽的影响。结果发现:与单模光纤相比,色散渐减光纤(DDF)中的脉冲展宽较慢,并能有效抑制展宽,当β2C>0时,脉冲展宽速度与无啁啾时相比较快,当β2C<0时,脉冲有一初始窄化过程,不同群色散函数对啁啾脉冲有不同的影响。     

飞秒啁啾孤子在线性色散平坦光纤中的相互作用

采用分步傅里叶方法数值研究了在线性色散平坦光纤反常色散区等幅同相孤子脉冲相互作用受高阶色散、拉曼效应、光纤损耗和啁啾参量C等的影响规律。多孤子脉冲在线性和凸形色散平坦光纤中传输100个孤子周期后仍具有孤子特性。在线性色散平坦光纤,多孤子脉冲相互作用受三阶色散影响较严重,三阶色散使各脉冲产生较大的色散波和线性时延;更高阶色散的影响可以忽略;拉曼效应使脉冲产生较大的非线性时延;啁啾加强了脉冲间相互作用;光纤损耗减弱了脉冲间相互作用。     

亚皮秒啁啾孤子在凸形色散与线性色散平坦光纤中的传输特性比较

提出采用凸形色散平坦光纤(DFF-CVDP)传输亚皮秒啁啾孤子,利用分步傅里叶方法数值研究了亚皮秒啁啾孤子在DFF-CVDP中的传输特性,并与在线性色散平坦光纤(DFF-LDP)中的传输特性做了比较。结果表明,孤子脉冲在上述两种光纤中传输时,光纤损耗导致了孤子脉冲宽度随传输距离增加稍有展宽,脉冲方均根谱宽随传输距离增加逐渐减小。在DFF-LDP中,脉冲展宽更快,正啁啾对脉冲展宽的影响比负啁啾的影响更大,正啁啾对应的方均根光谱比其他情况下的宽得多。啁啾脉冲时域宽度随传输距离增加出现了衰减振荡,振荡周期和振幅随啁啾参量|C|的增加而增大。光孤子脉冲在两种光纤中传输时域波形保持不变,仍具有孤子特性。在DFF-LDP中,3β使得脉冲光谱红移从而诱导了脉冲时延,负啁啾减弱了3β的作用,正啁啾加强了β3的影响。在DFF-CVDP中传输可以忽略3β的影响。     

Stationary rescaled pulse in dispersion-decreasing fiber for pedestal-free pulse compression

By using the concept of a stationary rescaled pulse (SRP), we analyze an adiabatic soliton compression system based on dispersion-decreasing fiber (DDF). We show that a SRP can exist in a DDF with a linearly decreasing dispersion profile and that the SRP resembles a linearly chirped sech2 pulse. According to the analysis, we show numerically that pedestal-free pulse compression is possible by using the SRP.     

Enhanced Compression of Fundamental Solitons in Dispersion Decreasing Fibers with Negative Third-order Dispersion Ⅱ. Effects of Fiber Characteristics and Initial Soliton Width

Previous work have shown that the combined effects of negative third-order dispersion (TOD) and Raman self-scattering (RSS) can significantly enhance soliton compression in dispersion decreasing fibers (DDFs). In this paper, the effects of the negative TOD coefficient and the effective amplification of DDF′s on the performance of soliton compression are investigated. It is shown that for a given initial soliton width and a given effective amplification, there exists an optimum value of the negative TOD coefficient of the DDF at which the enhancement in soliton compression is maximum. It is also shown that the compression enhancement saturates when the effective amplification exceeds a certain value, which has been explained as a compromise between the higher-order effects induced increase of the ratio of input to output group-velocity dispersion coefficients of the DDF and the TOD induced non-adiabatic compression characteristics. The dependence of the compression enhancement on the initial soliton width have also be studied and the scheme is found works well for solitons with initial widths less than 3 ps.     

Enhanced Compression of Fundamental Solitons in Dispersion Decreasing Fibers with Negative Third-order Dispersion Ⅱ. Effects of Fiber Characteristics and Initial Soliton Width

1　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ ｐｕｌｓｅｓｆｒｏｍｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｄｅｃｒｅａｓｉｎｇｆｉｂｅｒｓ[1] (ＤＤＦｓ)ｈａｖｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｎｔｉｍｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄｏｐｔｉｃａｌｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓａｔｒａｔｅｓａｓｈｉｇｈａｓ 1Ｔｂｉｔ/ｓ[2 ] ,ｉｎａｌｌ ｏｐｔｉｃａｌｓａｍｐｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓ[3] ,ａｎｄｉｎｓｕｐｅｒｃｏｎｔｉｎｕｕｍｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ[4] .Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｏｆｐｅｄｅｓｔａｌ ｆｒｅｅｐｕｌｓｅｓｏ…     

级联单模光纤中初始啁啾对高阶孤子脉冲压缩的影响

采用两段级联单模光纤对高阶孤子脉冲进行压缩。两段光纤具有不同的反常色散值,当高阶孤子脉冲在第一段光纤中获得最大程度压缩时,通过转换色散值不同的光纤,使压缩脉冲继续以高阶孤子的形式在第二段光纤中再次被压缩。每段光纤的长度都进行了优化,使得脉冲在每段光纤中都获得最大程度的压缩。基于非线性薛定谔方程,数值研究了初始啁啾对高阶孤子脉冲压缩的影响。研究结果表明,初始啁啾对高阶孤子脉冲的压缩有重要影响。与无初始啁啾时的情形相比,正的初始啁啾能增强每段光纤中脉冲的压缩效果,降低压缩脉冲的基座能量,而负初始啁啾的影响则相反。随着初始啁啾参量Cp的增大,脉冲在每段光纤中的压缩因子均增加,而基座能量、最优光纤长度均减小。     

色散缓变光纤中的调制不稳定性分析

研究了色散缓变光纤中调制不稳定效应,得到了增益谱与光纤纵向色散参量的一般关系式.结果表明,色散缓变光纤较常规光纤具有较宽的增益谱.选取色散级变光纤的色散参量可以获得较大的增益带宽.数值模拟显示,利用色散缓变光纤中的调制不稳定性可以产生高重复率的基本孤子脉冲串.     

Generation of Fundamental Dark Soliton Train in Positive Dispersion-decreasing Fibers

ＧｅｎｅｒａｔｉｏｎｏｆＦｕｎｄａｍｅｎｔａｌＤａｒｋＳｏｌｉｔｏｎＴｒａｉｎｉｎＰｏｓｉｔｉｖｅＤｉｓｐｅｒｓｉｏｎｄｅｃｒｅａｓｉｎｇＦｉｂｅｒｓＸＵＷｅｎｃｈｅｎｇＷＥＮＳｈｕａｎｇｃｈｕｎ１）ＧＵＯＱｉＬＩＡＯＣｈａｎｇｊｕｎＬＩＵＳｏｎ...     

光脉冲在标准单模光纤中演化形成孤子的实验研究

利用二次谐波频率分辨光学门脉冲分析仪从实验上分析研究了具有啁啾的10 GHz光脉冲在不同输入功率下演化形成孤子的规律和特点。实验发现:输入脉冲在光纤中传输3.5个色散长度时,其时间宽度、频率啁啾和时间带宽积都随着输入功率的增加而减小。当输入功率大于一阶孤子功率的理论值时,光脉冲能够演化形成孤子;脉冲在随后传输过程中其宽度基本保持不变,波形、频率啁啾和时间带宽积仍随着传输距离的变化而变化;输入功率越高,形成的一阶孤子脉冲的宽度越窄。当输入功率小于一阶孤子功率的理论值时,输出脉冲的时间宽度随着传输距离的增加而增加,频率啁啾随着传输距离的增加而减小,光脉冲不能演化形成孤子。