光纤中强受激喇曼散射时的自相位调制

在光纤-光栅对激光脉冲压缩中,由于受激喇曼散射和自相位调制的竞争,使得泵浦激光脉冲波形重整,且自相位调制谱极不对称。本文用2m的单模保偏光纤,在产生较强的受激喇曼散射的情况下,得到较为对称的泵浦激光的自相位调制功率谱,并讨论了自相位调制功率谱的一些特点。     

光纤-光栅对激光脉冲压缩

本文报道用2m单模保偏光纤实现脉冲光谱加宽,经光栅对补偿后,将40ps脉冲压缩到小于10ps的实验结果,分析了影响光脉冲压缩质量的原因。实验结果与理论较好地吻合。     

单模光纤脉冲展宽效应实验研究

利用时间分辨率为2ps的扫描相机和实时处理系统研究了当脉宽为15ps波长为1.06μm的Nd:YAG激光脉冲在单模光纤中传输时,光纤中自相位调制(SPM),正群速色散(GVD)和受激喇曼散射(SRS)引起的联合非线性效应。     

基于光纤中脉冲压缩与受激喇曼散射的超短光脉冲产生方法

本文系统地综述了基于单模光纤中脉冲压缩与超快受激喇曼散射过程的超短光脉冲产生方法、原理及其进展,报道了我们最近的研究结果,讨论了在光纤中实现高效率超短光脉冲产生的途径.     

单模光纤中受激喇曼散射对调制不稳定性的影响

基于修正的非线性薛定谔方程，利用线性扰动理论和数值方法研究了单模光纤中的调制不稳定性.由于受激喇曼散射的作用，使得喇曼增益谱叠加到光纤中的调制不稳定性增益谱上.这样，原本调制稳定的光纤正常色散区也出现了调制不稳定性；而在反常色散区，随着初始功率的增加，常规的调制不稳定性增益谱的增益和频谱范围均增大，而喇曼增益谱的增益增大但其频谱范围基本不变，这样导致常规的不稳定区域逐渐侵入并最终掩盖喇曼增益区.数值模拟验证了解析结果的正确性，并证明了利用反常色散情形下的调制不稳定性可以产生超短脉冲序列，但这种脉冲序列的进一步传输将会出现喇曼孤子自频移现象.     

光纤中的受激喇曼散射及泵浦脉冲和斯托克斯脉冲的分离

本文报道在单模光纤中的受激喇曼散射的实验结果,用条纹相机测量了泵浦脉冲和喇曼斯托克斯脉冲时间上的相对延迟;结果表明,受激喇曼散射的喇曼斯托克斯脉冲大约在距光纤输入端一个分离距离的位置上形成。     

利用普通色散位移光纤得到的超宽带超连续谱

对实验中观察到的超连续谱（SC）演变过程进行了理论分析.在泵浦光平均功率55 mW时,利用普通色散位移光纤得到SC谱从1311 nm到1780 nm的展宽.其中泵浦波长右侧196 nm范围内的光谱不平坦度＜±1 dB.利用F-P进行谱切片,在泵浦波长右侧和左侧分别得到92个和46个顶部平坦的信道.将色散位移光纤长度缩短到100 m时,还得到了SC谱20 dB带宽453.3 nm的实验结果,实现了无缝覆盖S带、C带、和L带.     

双向反馈布里渊-喇曼光纤激光器输出特性

设计了一种双向反馈布里渊-喇曼光纤激光器,研究了布里渊泵浦对输出特性的影响.布里渊-喇曼光纤激光器由一段7km色散补偿光纤、1 455nm喇曼泵浦、可调谐激光器及双反馈环组成.喇曼泵浦功率固定在250mW,布里渊泵浦工作波段在喇曼峰值增益处附近,可得到较多波长数输出.随着布里渊泵浦功率增加,相邻的布里渊斯托克斯光和经背向瑞利散射的斯托克斯光之间功率差减小,同时各阶斯托克斯光平均强度增加并达到饱和.受色散补偿光纤中喇曼交叉增益影响,布里渊泵浦功率由1.8dBm增加到6.9dBm,输出多波长数先增后减.当布里渊泵浦功率为4.4dBm时,对应输出波长数最多,为37个,波长间隔0.078nm.     

窄线宽脉冲光纤激光的自相位调制预补偿研究

自相位调制(SPM)效应会展宽窄线宽脉冲光纤激光的光谱宽度,降低其相干性.通过相位调制对SPM引起的非线性相移进行预补偿,能够使脉冲激光在光纤中进行放大和传输后保持种子激光的光谱特性.基于三波耦合方程开展数值仿真,研究了在对SPM进行"欠补偿","完全补偿"和"过补偿"的情况下,SPM预补偿对受激布里渊散射阈值和激光光谱特性的影响.开展了SPM预补偿实验研究,将脉冲激光的光谱宽度从1.4 GHz压缩到120 MHz.研究内容可以为窄线宽脉冲光纤激光系统的设计搭建提供参考.     

密集波分复用石英光纤中受激喇曼散射对信号光的影响

从石英光纤具有的近似线性喇曼增益的特点出发,给出了等信道间隔、等初始输入光子通量条件下前向N信道受激喇曼散射(SRS)稳态光子转换方程的解析解.这个解析解是在考虑了N个信号光之间串话下得到的,它适用于任意大小的信号光.同时指出,在传输过程中,SRS的作用使相邻信道的信号光光子通量保持等比性.公比值随光纤的有效作用距离、总的初始输入光子通量和对应于信道间隔的喇曼增益系数而变化.而总信号光光子通量可表示为N项等比级数.解析解与数值解进行了比较,两者取得了很好的一致 关键词：     

光纤正常色散区基于脉冲对交叉相位调制的亮脉冲压缩

提出了一种利用单模光纤压缩波长位于光纤正常色散区的亮脉冲的新方法．即让亮脉冲与一个中心波长同样位于光纤正常色散区的强脉冲对在光纤中同时传输，在适当条件下，交叉相位调制效应会导致亮脉冲的压缩．还通过计算机模拟，对这一压缩方法进行了全面的考察和分析．发现与其它压缩方法相比，该方法不仅更实用，而且可获得更好的压缩效果 关键词：     

1.06kW 13GHz线宽全光纤激光器

分析了高功率光纤激光器中受激布里渊散射(SBS)效应的抑制方法。研究表明,利用宽带噪声源高速相位调制展宽光谱的方法对于抑制SBS十分有效,可实现kW级用于光谱组束的数10GHz高功率光纤激光子束。通过理论计算线宽与SBS阈值的关系,并分析噪声相位调制各参数对SBS阈值提升的影响,优化了光纤激光器设计参数。通过宽带噪声高速相位调制的方法,展宽单频种子源线宽至13GHz,通过两级预放大至10 W后,使用20/400μm掺Yb光纤最终实现了中心波长1064nm、线宽13GHz、最高功率1.06kW的激光输出,光束质量M21.2,光-光转换效率86%,实验过程未观测到模式不稳定性现象。进一步扩宽噪声源频带,加大调制深度,有望实现更高功率的窄线宽光纤激光输出。     

1.06 kW 13 GHz线宽全光纤激光器

分析了高功率光纤激光器中受激布里渊散射（SBS）效应的抑制方法。研究表明,利用宽带噪声源高速相位调制展宽光谱的方法对于抑制SBS十分有效,可实现kW级用于光谱组束的数10 GHz高功率光纤激光子束。通过理论计算线宽与SBS阈值的关系,并分析噪声相位调制各参数对SBS阈值提升的影响,优化了光纤激光器设计参数。通过宽带噪声高速相位调制的方法,展宽单频种子源线宽至13 GHz,通过两级预放大至10 W后,使用20/400 m掺Yb光纤最终实现了中心波长1064 nm、线宽13 GHz、最高功率1.06 kW的激光输出,光束质量M2＜1.2,光-光转换效率86%,实验过程未观测到模式不稳定性现象。进一步扩宽噪声源频带,加大调制深度,有望实现更高功率的窄线宽光纤激光输出。     

苯乙醇液芯光纤受激喇曼散射的红移和蓝移展宽

本文首次用调QYAG激光器的倍频光(λ=532.1nm)在苯乙醇液芯光纤中产生受激喇曼散射,观察到了4阶斯托克斯线和2阶反斯托克斯线.讨论了引起红移为主的斯托克斯线展宽的原因.     

受激喇曼散射对自相似脉冲产生的影响

研究了在受激喇曼散射与三阶色散共同作用下,自相似脉冲在具有正常色散的色散渐减光纤中的演化情况.结果表明:在同一个传输距离上,当考虑受激喇曼散射与三阶色散的共同影响时,脉冲中心的不对称特性相对好转;产生中心漂移与边缘振荡较只有三阶色散作用时要减弱,啁啾仍然具有很强的线性特性,但是线性范围减小,导致频谱的窄化以及对接下来自相似脉冲的压缩产生了不利影响;而且光纤长度的延长并没有起到展宽啁啾线性范围的效果,反而导致严重的啁啾非线性;因此对脉冲进行压缩后,压缩脉冲质量较不考虑受激喇曼散射时要差.     

抽运光谱宽度对喇曼光纤放大器的影响

采用受激喇曼散射（SRS）耦合波理论分析了抽运光谱宽度对喇曼光纤放大器的影响, 指出当采用宽光谱作抽运光时会降低抽运效率. 同时, 文中还给出了抽运光谱宽度、抽运光功率和抽运效率间的变化规律曲线, 得出当传输光纤的有效截面积越小、喇曼增益系数越大、抽运光的入纤功率和光谱线宽度越大时, 光谱抽运效率越小的结论.     

正常色散平坦光纤中皮秒抽运脉冲超连续谱的形成研究

研究了皮秒抽运脉冲在正常色散平坦光纤中超连续谱的形成过程，分析了脉冲演化过程中光波分裂的产生及其所显示的四波混频对超连续谱特性的影响.结果表明：脉冲初期光谱展宽由自相位调制效应主导，此后由于光谱中心区域能量在色散作用下不断向旁瓣转移，自相位调制效应逐渐减弱而四波混频作用增强，光谱会再度显著展宽.超连续谱的噪声特性与光谱演化状态密切相关，是光谱特征结构对抽运脉冲强度噪声响应的动态表征. 关键词： 正常色散平坦光纤 自相位调制 四波混频 超连续谱     

光纤中稳态受激喇曼散射弧波研究

本文结出了描述光纤中受激喇曼散射过程的方程,通过对这些方程的讨论,得到了在稳态受激喇曼散射过程中可以存在弧波解的结论.这一理论可用于超短脉冲的产生.     

单模光纤中Raman光放大

本文报道在单模光纤中，背向受激拉曼散射（ＢＳＲＳ）对通信光的光放大研究。所用泵浦源为声光０开关Ｎｄ￣（＋３）：ＹＡＧ激光器，工作波长１．０６４μｍ。信号源为ＩｎＧａＡｓＰ半导体激光器，工作波长１．３０μｍ。在１．３０μｍ处实现了Ｒａｍａｎ光放大，增益达１９．４ｄＢ以上，增益系数为２．３×１０￣（－１２）ｃｍ／ｗ。