贝尔实验室的光纤通信实验传输距离超过两万公里

贝尔实验室在美国圣迭戈举行的 1991年光纤通信会议(OFC’91)上报道了新的一轮Hero实验.在这些实验中,他们实现了传输距离超过两万公里的超高速光纤传输,其重大意义是不言而喻的,因为地球上任何两地之间的距离都不超过两万公里. 在美国新泽西州Holmdel贝尔实验室的N.S.Bergano等人完成了两个实验:在一个实验中,光信号以2.4 Gb/s的数据传送速率传输了21000km 多;在另一个实验中,光信号以5Gb/s 的数据传送速率传输了9000km.他们在这两个实验中让光信号反复通过一个循环圈.这个循环圈包括四个10dB的掺铒光纤放大器和三段变色散光纤,每段长…     

100 km光纤远端复现超窄线宽激光（英文）

介绍了一种在光纤远端复现超窄线宽激光的方法.将两段50km的光纤线路通过中继站级联在一起.用锁相跟踪法将中继站中的激光器频率锁定在50km光纤远端传输光信号上,跟踪精度达到3.5×10~(-19).为了保持高光谱纯度,两个光纤噪声补偿模块独立工作,用于补偿每段50km光纤引入的相位噪声.这种级联方案能够确保噪声补偿具有较大的动态范围.经补偿后,100km光纤引入的频率不稳定度达到5.9×10~(-17)(1s平均时间),10 000s后达到6.8×10~(-19).实现了在100km光纤远端复现超窄线宽激光,附加线宽低至1mHz.     

光纤偏振控制研究:从理论和实验到应用

偏振是光的重要属性,也是大学物理光学教学中的一个重要内容.现代光纤通信系统的传输速率已经达到单波长100Gb/s,偏振效应对于光纤中光信号的影响越来越显著.本文介绍如何将光的偏振的内容融入到光纤通信系统中的偏振控制方法研究中去.并以光的偏振态在光纤中的描述方式、测量方法的改进、光纤偏振稳定、光纤偏振模色散自适应补偿为例介绍光的偏振效应在现代光纤通信领域中的若干重要应用.     

基于啁啾光纤光栅的色散补偿器在超长距离密集波分复用系统中的应用

对啁啾光纤光栅在超长距离多波长传输系统中应用时所存在的问题进行了研究，主要分析了多波长级联的啁啾光纤光栅之间的串扰，并提出了利用相干长度法来抑制不同信道间啁啾光纤光栅串扰的方法.在此基础之上实现了基于光纤光栅色散补偿的8×10Gbit/s,1500km G.652光纤上的传输系统. 关键词： 光纤通信 色散补偿 啁啾光纤光栅     

基于啁啾光纤光栅的色散管理

本文通过数值仿真对基于啁啾光纤光栅的单信道的色散管理进行了研究，并在1500km的10Gb/s单信道传输系统中进行了实验验证.本文还通过分析啁啾光纤光栅引入的信道间随机时延差对交叉相位调制的抑制作用，发现了基于啁啾光纤光栅的多信道系统的色散管理的新的特点. 关键词： 光纤通信 色散补偿 啁啾光纤光栅     

基于Camera Link高速相机的控制与视频流长线传输技术研究

在水下光电成像系统中,要对水下相机与地面设备进行视频数据与控制命令的远距离通信,而电缆的传输距离有限不能达到远距离通信的要求。针对此问题,设计了一个基于Camera Link高速相机的水下光电成像传输系统,采用光纤传输技术实现了水下视频信号到地面设备的长线传输,以及地面设备对水下Camera Link高速相机的远距离控制,传输距离可达20km,传输稳定可靠,现已成功应用到某水下成像系统中。     

光纤通信系统中光纤色散的教学研究

光纤色散是光纤通信课程中的重点和难点,光纤色散导致沿光纤传输的光信号脉冲展宽,从而引起光脉冲之间相互重叠,最终导致光纤通信系统性能恶化。本文结合高速光纤通信系统发展趋势,讨论了在不同速率的光纤通信系统中色散的影响及色散补偿方法,并通过光波时域波形图及信号眼图等形象地展现光纤色散的影响。     

实用化少模光纤的研究

针对大容量光纤通信系统,设计了一种实用化的椭圆纯硅芯少模光纤,给出了光纤的设计原理与参考标准,运用全矢量有限元法结合完美匹配层边界条件分析了光纤的传输特性.在1.4~1.65μm波长处,光纤处于稳定的HE_(11)和HE_(21)双模运转,模式有效折射率差大于1.8×10~(-3),避免了模间耦合和串扰;在工作波长1.55μm处,HE_(11)和HE_(21)模的色散系数分别为19.61和4.41ps/(nm·km),色散斜率分别为0.048和0.002ps/(nm~2·km),模场面积分别为97.17和143.96μm2,模式的衰减系数均小于0.21dB/km.该光纤的传输特性基本符合G.652和G.655光纤标准,可利用现有成熟的"预制棒拉丝工艺"制备,同时与波分复用技术相结合可以成倍提升光网络的传输容量,对于下一代通信网络带宽的提升具有重要意义.     

高双折射光子晶体光纤偏振模色散测量

对一种高双折射光子晶体光纤的偏振模色散进行了测量.实验用26 m长光子晶体光纤使皮秒光脉冲的两个正交偏振模产生了108 ps时延.运用脉冲时延法和固定分析仪法对这种高双折射光子晶体光纤的偏振模色散进行了实验测量，测量得到其偏振模色散参量可达4154 ps/km，对应的模式双折射度为1.25×10－3.这种新型的高双折射光纤可用于补偿光纤通信系统中的偏振模色散.     

长、短周期光纤光栅退火实验研究

光纤光栅技术是光纤通信领域继光纤放大器之后的一个里程碑 ,由此产生的全光纤光子线路及其集成将对光纤通信的发展产生巨大的推动作用。获得性能稳定的光纤光栅具有重要的意义。介绍了长、短周期光纤光栅的光学特性及退火特性     

光纤布拉格光栅的制作与应用

详述光纤布拉格光栅的制作方法及其在光纤通信、光纤激光器、光纤滤波器、光纤传感器和高速光纤通信系统中包散补偿方面的应用。     

面向光纤通信多维复用的光场调控与传输技术

复杂光场通常是指相位、振幅和偏振等具有特殊分布的结构光场,包括以轨道角动量模式为代表的涡旋光场和以偏振态非均匀分布的矢量光场。利用复杂光场构建多维复用光纤通信系统已成为空分复用光通信技术的研究热点。介绍了通过光纤实现复杂光场产生、调控、传输的方法;简述了新型环形纤芯光纤在低复杂度、短距模式复用光纤通信系统中的应用;介绍了基于Q玻片的短距直接检测矢量模式复用光纤通信系统实验;简要分析了光纤光栅耦合模式转换法,以及利用少模光纤实现一阶和二阶轨道角动量模式的产生方案;同时介绍了利用一维和二维周期渐变相位光栅测量涡旋光场特性的技术方案。光纤损耗和模式串扰是限制基于复杂光场的模式复用光纤通信系统性能的关键因素;基于光纤产生和调控高阶复杂光场仍然具有很大的挑战性。复杂光场模式复用技术作为一种基于光纤本征模式的复用技术,与其相关的研究在未来超大容量模式复用光纤通信系统中具有重要的研究意义和潜在的应用价值。     

基于复Ginzburg-Landau方程的双核光纤中调制不稳定性的仿真研究

在双核光纤光学系统中,应用复Ginzburg-Landau方程,研究了连续波的不稳定性问题.双核光纤光学系统是由一个非线性离散主核和一个线性附核构成的.研究发现,在线性微扰下存在调制不稳定性.系统仿真结果表明：如果充分考虑调制不稳定性,则该系统将产生规则或者不规则的脉冲序列.反之,如果不考虑调制不稳定性它将产生一连串具有连续增长振幅的离散峰.这表明在反常群速度色散情况下,一串归零脉冲的峰值或者单一归零脉冲峰值仍然是增强的.在光纤中产生归零序列脉冲源,这一研究结果对全光纤通信有一定的价值,对光纤光学及物理学 关键词： 光孤子 复Ginzburg-Landau方程 双核光纤 调制不稳定性     

一种增益平坦的光子晶体拉曼光纤放大器

为解决传统拉曼放大器增益系数低和增益不平坦的问题,采用级联光子晶体光纤的设计方法设计了一种增益平坦的拉曼光纤放大器.采用受激拉曼散射效应的稳态分析理论,分析了光子晶体光纤的拉曼增益谱,建立了拉曼放大器的理论模型.通过解耦合方程,推导了实现增益平坦的约束条件,发现光纤长度和泵浦功率是影响拉曼光纤放大器增益平坦度的两个参数.仿真结果表明,在1 508～1 544 nm的带宽范围内,实现了一个增益高达21 dB,增益平坦度仅为0.14 dB的光子晶体拉曼光纤放大器,可在光纤通信系统应用中发挥重要作用.     

一种增益平坦的光子晶体拉曼光纤放大器（英文）

为解决传统拉曼放大器增益系数低和增益不平坦的问题,采用级联光子晶体光纤的设计方法设计了一种增益平坦的拉曼光纤放大器.采用受激拉曼散射效应的稳态分析理论,分析了光子晶体光纤的拉曼增益谱,建立了拉曼放大器的理论模型.通过解耦合方程,推导了实现增益平坦的约束条件,发现光纤长度和泵浦功率是影响拉曼光纤放大器增益平坦度的两个参数.仿真结果表明,在1 508~1 544nm的带宽范围内,实现了一个增益高达21dB,增益平坦度仅为0.14dB的光子晶体拉曼光纤放大器,可在光纤通信系统应用中发挥重要作用.     

光纤温度传感器

光导纤维(简称“光纤”)是以SiO2为主要原料制作的高度透明的玻璃丝.它以高折射率的玻璃丝为芯,外面套有低折射率的玻璃包层.光纤的芯径从几微米以至几百微米.光由光纤一端入射,凡入射角小于临界角的光在纤芯和包层的界面,经多次全反射后传至另一端,从而实现光纤通信.自从1954年荷兰 Van Hell[1]发表有关梯度折射率光纤定向传导方面的论文以来,光纤通信得到了迅速的发展,而光纤进入传感器这个领域则是1976年[2]以后的事.然而光纤传感器以其体积小、重量轻、灵敏度高、抗电磁干扰、电绝缘、耐腐蚀、多功能以及能方便地与光纤通信技术组成遥…     

单偏振单模微结构聚合物光纤理论设计

采用全矢量有限元法并结合完美匹配边界条件,得到了一种新型结构的单偏振单模微结构光纤,以聚合物聚甲基丙烯酸甲酯为基材,对其偏振模场、快轴模和慢轴模截至波长和约束损耗进行了研究.结果发现,通过改变光纤结构参量,可以使光纤基模两个正交偏振态截止波长不同,光纤中只能传输基模的一个偏振态（慢轴模）.若调整光纤单偏振单模工作区在聚合物光纤通信窗口650 nm附近,该光纤传输慢轴模的约束损耗低于0.05 dB/m.     

少模光纤的弯曲损耗研究

随着光纤通信容量的不断增加, 基于少模光纤的模分复用技术由于其多信道复用、 高频谱效率及低非线性效应成为目前提高光纤通信容量的研究热点. 本文推导得到了适用于少模光纤中高阶模式弯曲损耗的计算公式, 系统研究了下陷层辅助弯曲不敏感抛物线型少模光纤的主要参数(包括芯层半径、芯层到下陷层距离、下陷层宽度及下陷层折射率差)对其弯曲损耗特性的影响. 研究表明: 对于少模光纤, 模式阶数越高, 光纤的弯曲敏感性越高; 随纤芯与下陷层间距离的变化, 光纤各阶模式的弯曲损耗均存在一个最小值. 本文结论对弯曲不敏感少模光纤的设计、制造及少模光纤弯曲性能优化具有指导意义.     

光导纤维中的物理效应及其功能特性的发展

光导纤维中存在着多种物理效应，每一种物理效应赋予光纤一种或多种功能特性，这些功能特性促进了光纤通信和光纤传感技术的发展，人类在认识光纤中物理效应重要作用的同时，不断开拓着光纤中新的功能特性。     

光纤通信系统与LWC—1型光纤通信实验装置

一、引言光纤通信是70年代发展起来的新兴技术,是未来信息社会的一项基础技术。光纤通信系统中包含了光调制、光解调和光电转换等多项技术,还包括对光导纤维的传光原理、物理特性的研究等等多方面的知识。因此,把这项新技术内容纳入教学中以便扩大学生的知识面,使学生对高科技领域之一的光纤通信技术的基本原理有一个初步的了解是基础教学的重要任务。为了达到上述目的,我们对实际工程上比较复杂的光纤通讯