光孤子与光孤子通信

阐述了光纤中光孤子形成的物理机理及光孤子间相互作用对光孤子通信的影响，介绍了光孤子通信的关键技术－孤子脉冲激光器和光孤子放大器，展望了光孤子通信的应用前景。     

掺铒光纤放大器及其在光纤孤子通信系统中的应用

讨论掺铒光纤的制造技术和掺铒光纤放大器的放大原理。结果表明,掺铒光纤放大器非常适用亍光纤孤子通信系统对光孤子进行放大。     

空间光孤子脉冲在平面光波导中的传输

分析研究了空间光孤子脉冲化后在反常群速色散的克尔非线性平面光波导中的传输特性和稳 定性.当空间光孤子脉冲的时间宽度等于某一临界值时，脉冲发生自陷，小于该值时，脉冲 发生扩散，大于该值时，脉冲发生塌陷.空间光孤子的阶数越高，这个临界值越小.当空间光 孤子脉冲的时间宽度等于某一特定值时，脉冲塌陷最快，与这个特定值相差越大，塌陷越慢 .空间光孤子的阶数越高，这个特定值越小.脉冲自陷后的峰值光强、时间和空间宽度与输入 时的值有明显的不同. 关键词： 脉冲自陷 脉冲塌陷 光孤子     

光纤中的光孤子

叙述了光纤中光孤子形成的物理机理。即光纤中光孤子的形成是光纤中散射效应和相应调制效应相互制约、平衡的结果。     

在采用集总放大器的光孤子优越传输中啁啾的作用

讨论了光孤子传输中，由脉冲包络的相位变化产生的啁啾与孤子传输的关系。数值计算表明，当孤子脉冲收缩、展宽时，啁啾总是改变符号，利用啁啾也可以定出孤子传输的光纤临界长度（即孤子传输中集总放大器的间隔），其效果比用脉宽恢复定出的临界长度要好     

用于光孤子通信的理想分布式放大器

光孤子通讯的一个重要的问题是如何提高光孤子通讯的站间距离，降低线路成本，本文从降低信号在线路中的起伏入手，通过理论分析和计算机模拟，提出了用于孤子通讯的理想分布式光纤放大器的设想，借以降低噪声和提高泵浦站间距，降低线路成本，并对一些设计参数对系统的影响进行了讨论。     

光孤子脉冲在增益色散和增益饱和非线性介质中的传播

本文获得了增益色散和增益饱和非线性介质中的光孤子脉冲的解析解。数值计算结果表明,在这类介质中光孤子脉冲传输是可能的,然而由于波传输的内禀特性,这种稳定传输被限制在较短的距离内。在高能量脉冲注入的情况下,光孤子脉冲将分裂为不同传输速度的多个光脉冲。     

在采用集总放大器的光孤子优越传越中啁啾的作用

讨论了光孤子传输中，由脉冲包络的相位变化产生的啁啾与孤子传输的关系。数值计算表明，当孤子脉冲收缩、展宽时、啁啾总是符号，利用啁啾也可以定出孤子传输的光纤临界长度，其效果比用脉宽恢复定出的临界长度要好。     

单模光纤中传输的长脉冲孤子

理论上证明了一种新的孤子可以在单模光纤中稳定传输，其波形为ｓｅｃｈ１／２（ｘ）。对于普通光纤，在工作波长为１．３μｍ处，当输入峰值功率为１Ｗ时，这种孤子脉冲的脉宽大约为１ｎｓ。     

飞秒激光脉冲在非线性光纤中的传播

研究了非线性光纤中自相位调制导致光脉冲频谱展宽的详细物理过程,以此为光纤中光孤子产生的物理过程作准备。     

Femtosecond soliton generation induced by intrapulse stimulated Raman scattering in optical fibers

ＦｅｍｔｏｓｅｃｏｎｄｓｏｌｉｔｏｎｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｉｎｄｕｃｅｄｂｙｉｎｔｒａｐｕｌｓｅｓｔｉｍｕｌａｔｅｄＲａｍａｎｓｃａｔｔｅｒｉｎｇｉｎｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｓＣＡＯＷｅｎｈｕａ；ＬＩＡＯＣｈａｎｇｊｕｎ；ＧＵＯＱｉ；ＺＨＡＮＧＹｏｕ；...     

Improvement of the fiber raman soliton laser for femtosecond optical pulse generation

Femtosecond optical pulses generated from a synchronously pumped fiber Raman soliton laser (FRASL) have been shown to have large excess noise and high background light (i.e., the pedestal) levels. In this paper, to improve the FRASL, the operation characteristics of the FRASL are investigated both theoretically and experimentally. It is shown that real femtosecond soliton oscillation in the FRASL can be obtained only when the soliton self-frequency shift (SSFS) effect in the fibers is suppressed and proper choices of both the Stokes oscillation wavelength and the pump power level are required for the SSFS suppression in the FRASL. By using a tunable all-fiber Raman ring laser, optical pulses as short as 400 fs with a low white AM noise level of -120 dBc / Hz have been generated from the compact FRASL with SSFS suppression. Based on the theoretical analyses, we propose to use an intracavity saturable absorber to prevent the generation of high-level Stokes background light in the FRASL, and the feasibility of this method is shown by numerical simulations.     

拉曼增益对双折射光纤中孤子传输特性的影响

本文采用考虑拉曼增益的耦合非线性薛定谔方程,利用分步傅里叶方法求解并仿真模拟了光孤子脉冲在不同性质的双折射光纤中传输时的演化过程.结果表明,拉曼增益可以有效抑制非线性耦合导致的孤子漂移,同时会导致光孤子脉冲峰值在传输时不断增大,产生拉曼放大效应.拉曼增益也可以有效抑制双折射光纤中传输的相邻光孤子之间的相互作用.     

双光学孤子脉冲的传输特性

本文首先指出了算法分裂步骤(split-step)Fourier法和光束传播(propagating-beam)法的等价性.利用这种算法,数字地模拟了可变等振幅孤子脉冲对在无耗光纤中的传输过程,结果证明:提高振幅可使孤子的相互作用大大减小.     

拉曼增益对高双折射光纤中暗孤子俘获的影响

从高双折射光纤中含有拉曼增益的耦合非线性薛定谔方程出发, 利用拉格朗日方法, 推导出了暗孤子俘获的阈值, 并利用快速分步傅里叶变换, 模拟了孤子的两个正交偏振分量的演化, 对比了两种方法得到的阈值, 探究了暗孤子俘获受拉曼增益的影响. 研究发现解析解所得阈值比数值解偏小, 且群速度失配越小时, 二者符合得越好; 并且拉曼增益减小了暗孤子的俘获阈值, 当平行拉曼增益增大时, 俘获阈值减小加快.     

超高斯型光脉冲在色散管理光纤系统中的传输

从描述超短光脉冲在光纤中传输的高阶非线性薛定谔方程入手,使用傅里叶变换的分裂算符法,通过计算机模拟,研究了超高斯光脉冲在色散管理光纤系统中的传输特性,并考察了超高斯光脉冲在加入随机噪声后传输的稳定性以及脉冲间的相互作用.     

Generation of multi-wavelength square pulses in the dissipative soliton resonance regime by a Yb-doped fiber laser

Multi-wavelength square pulses are generated in the dissipative soliton resonance(DSR) regime by a Yb-doped fiber laser(YDFL) with a long cavity configuration. The spectral filter effect provided by a passive fiber with low-stress birefringence facilitates the establishment of multi-wavelength operation. Through appropriate control of the cavity parameters,a multi-wavelength DSR pulse can be generated in single-and dual-waveband regions. When the multi-wavelength DSR works in the 1038 nm waveband, the pulse duration can broaden from 2 ns to 37.7 ns. The maximum intra-cavity pulse energy is 152.7 nJ. When the DSR works in the 1038 nm and 1080 nm wavebands, the pulse duration can be tuned from2.3 ns to 10.5 ns with rising pump power. The emergence of the 1080 nm waveband is attributed to the stimulated Raman scattering(SRS) effect. Our work might help a deeper insight to be gained into DSR pulses in all-normal-dispersion YDFLs.     

准光孤子特性及其通信技术研究

对准光孤子理论进行了研究，用一个合适的、持续的色散管理方法，从一个修正的非线性薛定谔方程得到一个精确解，用这个解构造一个非线性稳定的准光孤子脉冲。用数值模拟的方法得出了准光孤子和光孤子的波形。结果表明：准光孤子几乎具有光孤子的全部优点，其脉冲宽度比光孤子要小很多，并且准光孤子的脉冲宽度可以通过调节光纤的结构参数来进行调整，准孤子能够在光纤中稳定地实现长距离传输，而且能够很好地克服由孤子的固有特性造成的对通信容量的限制，所以准光孤子有望成为下一代通信系统的最佳信号载体。     

光纤放大器的半经典分析

本文采用半经典理论分析稀土掺杂光纤中光与介质的相互作用机理,讨论了增益、饱和、光纤归一化频率、泵功率、信号功率及掺杂粒子数浓度等各参数之间的关系.计算与实验结果相符,可用这个理论设计所需特性的光纤放大器或对光纤放大器作进一步的改进.