全矢量有限元模型及其在光波导中的应用

为了研究光波导和光子晶体光纤的模式特性和传输特性,从矢量波动方程出发,推导出了各向异性介质中场微分方程复数泛函表达式,利用棱边/节点混合元离散了该泛函,加入了各向异性介质匹配层边界条件,得到关于传播常量的广义特征值方程.以矩形波导为例,对各向异性介质匹配层边界条件的吸收特性进行了研究,得到了基模以及几个高阶模的场分布、色散曲线和损耗曲线.结果表明该方法可靠有效.对正六边形晶格光子晶体光纤进行了分析.数据表明：光纤有效折射率随空气孔直径或波长的增大而减小,但与空气孔圈数无关;光纤限制损耗(confinement loss)随波长增大近似成指数增大,而增加空气孔直径或者空气孔圈数则可使之显著降低.     

长波段掺铒光纤放大器用掺铒光纤的设计考虑

本文分析了长波段掺铒光纤放大器(EDFA)的增益系数与Er³⁺离子浓度的关系.研制了铝共掺杂的高浓度掺铒光纤,以缩短长波段掺铒光纤的长度.用两级泵浦实现了L-波段EDFA.光纤放大器的掺铒光纤总长18m,在1570nm波长处的小信号增益为42.26dB,输出功率为17.5dBm.我们认为,较低的浓度淬灭效应归因于光纤中较高的A1掺杂浓度.当总的输入信号功率为-3dBm时,在1570至1600nm间的7路WDM信号的增益不平坦度仅为0.68dB..     

自相似业务下光缓存设计

提出了在数据包长可变的自相似业务下研究光纤延时线所组成的光缓存问题的解析模型.利用Pareto到达过程来模拟自相似业务.研究表明,缓存深度越大,包丢失率越低,而且存在与业务强度对应的最佳光纤延时线单位,使得在给定的缓存深度下,数据包丢失率最小,在业务强度和缓存深度相同时,Pareto到达比Poisson到达有更大的包丢失率.     

Design and analysis of a novel single-mode single-polarization photonic crystal fibre based on polarization-dependent coupling and absorption effect

A novel single-mode single-polarization (SMSP) photonic crystal fibre has been proposed and analysed based on the polarization-dependent coupling and absorption effect via a full-vector finite element method with perfectly matched layers. The numerical results predict that very efficient SMSP operation can be achieved with both high bandwidth and high extinction ratio at low loss penalty. Effects of the fibre structural parameters on the SMSP bandwidth and extinction ratio have been explored, which will provide useful guide for the design and fabrication of the fibre. The results obtained will be instructive for the realization of new SMSP fibres with high performance.     

基于线型腔掺铒光纤激光器的光纤光栅传感实验研究

提出了一种基于线型腔掺铒光纤激光器的光纤布拉格光栅传感解调系统,并进行了理论分析和实验验证。此传感系统具有稳定性好、信噪比高、结构简单等特点。实验结果表明:在常温下光纤光栅传感解调系统能很好的实现光纤光栅传感信号的传感和检测;15m掺铒光纤用作增益介质可以产生较大信噪比的稳定激光输出,系统在4nm范围内的解调精度为0.04nm。     

新型空气孔长方形排列单模单偏振光子晶体光纤的数值模拟

提出了一种空气孔长方形排列的单偏振光子晶体光纤结构，并利用基于棱边/节点混合元的带有完全匹配层吸收边界条件的全矢量有限元方法对该结构进行了分析.对设计思路进行了详细说明.通过优化结构参数在理论上获得了波长在1.38—1.61 μm范围内仅有慢轴模且限制损耗低于0.1 dB/km的单模单偏振操作. 关键词： 光子晶体光纤 单偏振 限制损耗 全矢量有限元方法     

光分组组装机制对自相似流的整形效应分析

通过系统仿真和数值分析，全面地分析了光分组交换网中分组组装机制对自相似流的整形效应，结果表明：光分组组装机制通过改善流量的关键特性，包括：自相似性、短程相关性和边缘分布，来实现自相似流量整形. 而且，业务强度越小、光分组组装门限越大、组装计时间隔越小，光分组组装机制对自相似流的整形效果越好.     

A novel 40-Gb/s all-optical inverted wavelength converter based on a modified terahertz optical asymmetric demultiplexer

A novel scheme for all-optical inverted wavelength conversion with 40-Gb/s pseudorandom bit sequences (PRBSs) based on a modified terahertz optical asymmetric demultiplexer (TOAD) is proposed. The performance of the proposed wavelength converter is analyzed in term of extinction ratio (ER) through numerical simulations. For a typical ER of 10 dB, some key characteristic parameters of the semiconductor optical amplifier (SOA) are designed. With the properly designed parameters, a high quality eye diagram is achievable, indicating that the amplitude fluctuation of the output signal is effectively reduced.     

强色散管理孤子在密集周期光纤中的演化

利用变分方法,推导出了在强色散管理的密集周期光纤中脉冲稳态传输的解析条件,并给出了初始脉冲峰值功率的表达式.运用这些公式,对各种色散管理系统中孤子的演化进行了半解析的考察.三阶色散也被考虑在内.结果表明:不完善的色散斜率补偿将导致脉冲中心位置的偏移甚至严重的孤子形状劣化.     

基于谐振吸收效应的单模单偏振光子晶体光纤研究

提出了一种基于谐振吸收效应的单模单偏振光子晶体光纤，阐述了其工作原理，并利用全矢量有限元法对其模场分布、限制损耗、工作带宽、消光比等基本特性进行了数值模拟. 数值结果表明这种结构可以获得很高的单模单偏振工作带宽，并能以较低的损耗代价实现极高的消光比.讨论了结构设计参量对光纤性能的影响.研究结果对设计新型的高性能单模单偏振光纤具有一定的指导意义.