八角光子晶体光纤传输特性与非线性特性研究

基于有限元法对一种全内反射型八角光子晶体光纤的传输特性和非线性特性进行了研究,并改变该光子晶体光纤空气孔结构参数得出了其特性与光波长的曲线关系图. 最终得到一种新结构光子晶体光纤,在入射光波长为1.55 μm低损耗窗口处具有非常优越的传输特性和较平坦非线性特性. 关键词： 光子晶体光纤 色散 损耗 非线性系数     

色散渐减光纤中自相似脉冲传输特性研究

研究了在高阶色散影响下,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:当考虑高阶色散的影响时,脉冲的啁啾仍然具有很强的线性特性,只是中心变得不对称,产生中心漂移.这种啁啾特性使得自相似脉冲在时域中的抛物线形状产生畸形,导致了脉冲峰向一边延迟,并使脉冲的中心位置漂移,同时伴随着脉冲边沿的振荡.但是通过采用色散补偿技术,自相似脉冲强的线性啁啾仍然可以得到高质量的飞秒量级压缩脉冲,与忽略三阶色散影响时得到的压缩脉冲的脉宽近似相等.     

光纤光栅非线性对色散特性的影响

通过在能量较高、考虑非线性时,求解光纤光栅非线性耦合模方程连续波条件下的解,得到光纤光栅失谐量δ与光脉冲传播常量q的非线性色散关系和光栅致群速度色散系数βg2与δ的关系.用MATLAB绘图,得到非线性参量γ和光脉冲能量P0的乘积γP0对色散和βg2的影响.结果表明:随着βg2的增加,非线性色散曲线的上、下两支向δ的负值区移动,当超过某一临界值时,曲线上支开始形成环,这时光纤光栅引起的群速度色散中的反常色散区消失,全部变成正常色散.     

光纤布拉格光栅非线性传输特性的数值研究

 回顾了光纤布拉格光栅非线性耦合模方程的数值求解方法,分析了基于隐式龙格 库塔方法的预报校正系统的特点。为实现简捷、高效、高阶精度的光纤布拉格光栅非线性耦合模方程的数值仿真,设计了基于连分式修正法的预报-校正系统并与基本方法进行了对比。采用该方法可以极大地加长光栅的分段长度以节约计算时间,同时也不存在仿真过程中因计算方法产生的不收敛现象,误差对比分析表明该方法能够准确地模拟光栅的非线性传输特性。为解决静态和动态情况下仿真方法不统一并避免数值计算引起的冲击响应,根据光栅中光波传输的物理过程建立了静态和动态情况下统一的数值仿真模型并研究了仿真中所采用的多种技术,利用这些技术能够有效地仿真连续波和脉冲输入情况下光纤布拉格光栅的非线性传输特性。     

改进型蜂巢晶格结构光子晶体光纤的色散与非线性特性

结合蜂巢晶格与不同空气孔直径晶格二者的优势,提出一种改进犁蜂巢晶格结构光子晶体光纤,采用矢量光束传输法对该光纤的色散与非线性特性进行了数值模拟,分析了色散、非线性系数与其晶格参量之间的关系.数值结果表明,该光纤在1.2～1.6 μm波段内可以实现大负色散、色散平坦、正色散等多种色散特性;此外,晶格结构中空气孔直径的减小...     

基于选择性填充的超高非线性纳米纤芯光纤特性

为了改善纳米纤芯光纤的非线性与色散特性,提出利用气孔填充非线性液体的新型纳米纤芯光纤结构来增强现有纳米纤芯光纤的非线性系数,利用选择性填充方法来改进现有纳米纤芯光纤的特性调控能力,实现改善光纤非线性和色散特性目的.分析结果表明采用选择性气孔填充方式和适当的光纤参量有助于实现光纤单模单偏振工作,可以大幅度地提升纳米纤芯光纤的非线性系数和改善光纤色散特性.     

光纤传输过程中的色散特性

基于光纤传输对于光纤通讯技术的重要意义,数值模拟光纤传输过程中的色散关系,得到随着光纤长度的增加,光纤传输中比特率减小,当入射波长为1.28μm时,光纤色散为0ps·nm<'-1>km<'-1>,研究结论为光纤传输器件设计提供理论依据.     

光脉冲在不同色散光纤环形镜中传输特性

研究了三种不同色散递减类型光纤构成的环形腔对光脉冲传输特性的影响（指数递减、线性递减与抛物线递减）,发现其色散曲线为指数递减的环形腔最有利于皮秒光脉冲的传输与压缩;而对于飞秒脉冲,在高阶效应的影响下,情况恰恰相反,色散曲线为抛物线递减的光纤构成的光纤环最有利于脉冲传输与压缩.并且对于飞秒脉冲,环形腔的光开关特性只是在一定条件下存在.     

环形光子晶体光纤中涡旋光的传输特性研究

由于涡旋光具有轨道角动量,将它应用于光纤通信领域可以有效提高信息传输速率.设计了一种环形光子晶体光纤,利用COMSOL Multiphysics软件对其涡旋光TE01,HE±21和TM01模式特性进行模拟计算,它们之间有效折射率差分别为4.59×10~(-4)和3.62×10~(-4);其中,TE01模式的涡旋光在入射光波长范围为1650—1950 nm时,色散值在44.18—45.83 ps·nm~(-1)·km~(-1)之间平坦;入射光波长在1550 nm时,TE01模式的涡旋光的非线性系数为1.37 W~(-1)·km~(-1).该结构的光子晶体光纤的涡旋光具有损耗小、色散平坦等特性,对光纤中传输涡旋光、将涡旋光应用于超连续谱等方面的研究具有重要意义.     

单模锥体光纤传输特性的数值分析

本文采用含有轴向坐标参变量的标量波动方程来描写锥体光纤,通过一种简单的变换,将标量波动方程化为一阶微分方程组。用四阶龙格——库塔法的基尔改进式,计算了单模锥体光纤的传输特性。     

Investigation of Intrachannel Nonlinear Distortion in 40 Gbit/s Transmission over Standard Fiber

We describe new distance-dependent experiments investigating intrachannel nonlinear distortion in 40 Gbit/s optical time division mulitplexed transmission over standard fiber. Simulation results predicting significant reduction in the distortion due to intrachannel four-wave mixing by using alternating pulse polarization were experimentally confirmed.     

Investigation of Intrachannel Nonlinear Distortion in 40 Gbit/s Transmission over Standard Fiber

We describe new distance-dependent experiments investigating intrachannel nonlinear distortion in 40 Gbit/s optical time division mulitplexed transmission over standard fiber. Simulation results predicting significant reduction in the distortion due to intrachannel four-wave mixing by using alternating pulse polarization were experimentally confirmed.     

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。     

Performance Analysis of High-speed Optical Pulse Transmission in Dispersion-managed Nonlinear Birefringent Fiber Using Quantum Well Laser Diode Sources

1　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　ＳｉｎｃｅＣ .Ｄ .Ｐｏｏｌｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄｐｈｅｎｏｍｅｎｏｌｏｇｉｃａｌａｐｐｒｏａｃｈｔｏａｎａｌｙｚｅｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｍｏｄｅｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ (ＰＭＤ) [1] ,ｍａｎｙｍｏｄｅｌｓａｎｄｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｓｏｆＰＭＤｗｅｒｅｄｅｖｅｌｏｐｅｄｉｎＲｅｆ.[2 ].Ｈｏｗｅｖｅｒ,ｍｏｓｔｏｆｔｈｅｍｆｏｃｕｓｅｄｏｎｔｈｅ ｐｕｌｓｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｏｆｉｄｅａｌｐｕｌｓｅｓ,ｓｕｃｈａｓｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌＧａｕｓｓｉａｎｐｕｌｓｅ ,ｓｅ…     

Performance Analysis of High-speed Optical Pulse Transmission in Dispersion-managed Nonlinear Birefringent Fiber Using Quantum Well Laser Diode Sources

This paper analyzes the high bit-rate optical pulse trasmission in single mode optical fiber with chromatic dispersion, polarization mode dispersion (small random birefringence) and nonlinearity. Numerical method employed can precisely describe their interactive effect on transmission performance. Different dispersion maps and the related performance are analysed. Various simulation results and discussion are given. The results show that chromatic dispersion compensation should be carefully designed. Appropriate dispersion management can also alleviate the effect of polarization mode dispersion.     

高非线性光子晶体光纤色散特性的研究

采用矢量光束传输法对不同结构参量的高非线性光子晶体光纤的非线性特性和色散特性进行了数值分析,计算得出高非线性光子晶体光纤的物理参量基模有效面积Aeff 、非线性系数γ和色散系数D.分析了Aeff 、γ和D与高非线性光子晶体光纤结构参量空气孔间距Λ、空气孔直径d之间的关系.分析结果表明,通过调节光子晶体光纤的结构参量可以灵活地调整高非线性光子晶体光纤的非线性特性和色散特性.     

Numerical Analysis on Transmission Characteristics of a Bragg Grating Assisted Mismatched Fiber Coupler

Based on mode-coupled theory, a Bragg grating assisted mismatched fiber coupler is analyzed theoretically. At the same time, a detailed numerical analysis on transmission characteristics of the coupler is carried out when it considers the arcs of two fibers in the coupling region of the coupler or not, and the optimized design on the Bragg grating assisted mismatched fiber coupler for wavelength-division multiplexing/ demultiplexing is proposed.     

Numerical Analysis on Transmission Characteristics of a Bragg Grating Assisted Mismatched Fiber Coupler

l IntroductionWavelength-division multiplexing (~) technology is an imPOrtant approach tosatisfy substantial increase of telecommunication network capacity. As one Of keytechnologies used in WDM networks, much progress has been made for wavelengthdivision multipl exing/ demul tip lexing technology thes e years. Based on perfect spectrumcharacteristics of fiber Bragg gratingS and fiber coUPlers, many approaches have beenproPOSed for wavelength-division multiplexing/ de multi pl eXing in a…     

高非线性光纤正常色散区产生超连续谱的数值研究

基于广义非线性薛定谔方程,通过数值计算对高非线性光纤正常色散区产生超连续谱进行了研究.结果表明,抽运脉冲的峰值功率、脉冲宽度以及脉冲初始啁啾对该光纤正常色散区超连续谱的形成有极其重要的影响;在高非线性光纤正常色散区产生超连续谱的过程中,三、四阶群速度色散甚至更高阶群速度色散对超连续谱的影响完全可以忽略,但与其他高非线性效应相比,自陡峭效应对超连续谱产生的影响更为明显.高功率超短光脉冲在高非线性光纤正常色散区,得到了没有泵浦成份残余、－20 dB谱宽达400 nm以上而频谱强度起伏小于10 dB的超宽而平坦超连续谱.     

Research on Reduction of PMD in Single Mode Fiber

１ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＬａｔｅｌｙ,ｔｒａｎｓｍｉｓｉｏｎｓｐｅｅｄｓｏｆｓｏｍｅｈｉｇｈｃａｐａｃｉｔｙｓｙｓｔｅｍｓｈａｖｅｒｅａｃｈｅｄｈｕｎｄｒｅｄｓＧｂｉｔ／ｓ,ｔｈｅｅｆｅｃｔｏｆＰＭＤｂｅｇａｎｔｏａｐｐｅａｒａｎｄｃａｎｎｏｔｂ...