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采用分步傅里叶方法数值研究了初始线性啁啾和非线性啁啾双曲正割光脉冲在单模光纤反常色散区的线性传输特性,并与啁啾高斯脉冲的线性传输特性作了比较.给出了双曲正割光脉冲频谱宽度和时间带宽积随初始线性啁啾变化的表达式.结果表明,双曲正割脉冲在线性啁啾|C|>0.1时随传输距离的增加逐渐演化成近高斯型,在0≤|C|≤0.1时最后将演化为近双曲正割脉冲.|C|越小,脉冲时域波形越趋近双曲正割曲线.负啁啾对脉冲时域展宽的影响比正啁啾要大得多.当|C|≥0.5时,初始啁啾对双曲正割光脉冲展宽的影响比对高斯脉冲的影响更大.非线性啁啾双曲正割光脉冲在线性传输过程中会出现时域波形分裂现象,比具有相同啁啾的高斯脉冲时域波形分裂严重.
关键词:
频率啁啾
双曲正割光脉冲
线性传输
时域波形分裂 相似文献
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本文利用激光脉冲在硅基光波导(SOI)中传播时满足的非线性薛定谔方程,采用分步傅里叶变换,数值模拟了硅基光波导中啁啾高斯脉冲在反常色散区的传播特性.通过模拟发现,三阶色散正负主要决定了脉冲的振荡波形性质,克尔效应与双光子吸收对脉冲波形起调制作用,自由载流子效应则可以忽略.初始啁啾参数的正负存在影响了脉冲的振荡强弱变化和脉冲中心的漂移的趋势,并且无论是正啁啾还是负啁啾,脉冲振荡与漂移都随着啁啾的增大而更加剧烈,同时啁啾正向增大与负向增大,都将导致脉冲展宽越严重致主峰峰值越低. 相似文献
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色散介质中啁啾高斯脉冲的时间和光谱特性 总被引:1,自引:1,他引:0
对啁啾高斯脉冲光束在色散介质中的时间和光谱特性作了研究.给出了远场光谱蓝移和脉冲展宽的解析式.结果表明:通过选择适当的啁啾参量,啁啾高斯脉冲光束沿轴上传输色散长度时,脉冲可恢复到初始值.随啁啾参量增加,谱线宽度展宽,轴上光谱蓝移增加,在远场蓝移趋于一渐近值.随啁啾参量增加,离轴光谱红移增加. 相似文献
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利用三五阶非线性效应下的扩展非线性薛定谔方程,在忽略光纤色散的情况下,计算模拟了以二阶情形为例的啁啾超高斯光脉冲的啁啾和频谱。结果表明,脉冲无预啁啾时,正五阶非线性增大啁啾量,负五阶非线性在减小啁啾量的同时还改变啁啾曲线的形状。当预啁啾与五阶非线性系数同(异)号时,总啁啾增加(减小)。随着超高斯脉冲阶次的增大,总啁啾量增大,脉冲中心附近无啁啾的范围变宽,整个有啁啾的范围变小,总啁啾中预啁啾所占比重增大。脉冲无预啁啾时,正负五阶非线性分别可以增大和减小频谱展宽。预啁啾若增强非线性所致啁啾,则可能使频谱峰值结构加强,谱峰数目增多。当超高斯光脉冲的阶次或最大非线性相移增大时,在某些宽大的频谱峰上还可能出现许多精细谱峰。 相似文献
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提出了一种利用重构等效啁啾超结构光纤光栅对啁啾光脉冲进行频域消啁啾和时域脉宽压缩的方法.由于重构等效啁啾技术可实现任意物理可实现滤波特性的光纤光栅,因此所提出的新型消啁啾方法可以针对任意啁啾模型的脉冲.仿真结果表明,对于脉宽为20 ps,啁啾系数为-5,啁啾模型为线性、高斯型、洛仑兹型的啁啾高斯脉冲,其被消啁啾后时间带宽积分别由初始的225,265,250下降到0458,0708,0731,脉宽压缩效果明显.针对商业软件给出的增益开关分布反馈半导体激光器输出光脉冲的模型,实际制作相应的重构等效
关键词:
重构等效啁啾
光纤光栅
啁啾
增益开关分布反馈半导体激光器 相似文献
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采用两段级联单模光纤对高阶孤子脉冲进行压缩。两段光纤具有不同的反常色散值,当高阶孤子脉冲在第一段光纤中获得最大程度压缩时,通过转换色散值不同的光纤,使压缩脉冲继续以高阶孤子的形式在第二段光纤中再次被压缩。每段光纤的长度都进行了优化,使得脉冲在每段光纤中都获得最大程度的压缩。基于非线性薛定谔方程,数值研究了初始啁啾对高阶孤子脉冲压缩的影响。研究结果表明,初始啁啾对高阶孤子脉冲的压缩有重要影响。与无初始啁啾时的情形相比,正的初始啁啾能增强每段光纤中脉冲的压缩效果,降低压缩脉冲的基座能量,而负初始啁啾的影响则相反。随着初始啁啾参量Cp的增大,脉冲在每段光纤中的压缩因子均增加,而基座能量、最优光纤长度均减小。 相似文献
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在单模光纤反常色散区,首次推出了带有初始啁啾的高斯脉冲在二阶,三阶速度色散效作用产生的啁啾解析表达式,用数值法模拟了光纤中啁啾演变过程,研究结果表明,二阶,三阶色散导致非线性啁啾,三阶色散只在脉冲沿附产生啁啾极值,从而使脉冲在前后沿产生振荡结构,当具有负初始啁呼的高斯脉冲入射时,在脉冲中心小区域内净啁啾等于零,可形成孤子。 相似文献
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啁啾脉冲放大(CPA)技术为获得拍瓦级峰值功率和102^20W/cm^2高峰值聚焦功率密度提供了技术手段,从而使“快点火”成为可能。啁啾脉冲放大的原理是:超短脉冲激光先经过展宽器展宽,再进入放大器放大,最后放大脉冲经过压缩器压缩输出超短脉冲。展宽器和压缩器均由光栅对构成,展宽器通过引入正色散获得正啁啾脉冲,压缩器与展宽器共轭引入负色散补偿正啁啾获得超短脉冲输出。啁啾脉冲在展宽、放大和压缩中存在光谱剪切(或称光谱变化)和高阶分布,从而对输出脉冲时空特性产生影响。 相似文献
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A device consisting of a cascaded semiconductor optical amplifier (SOA) and silicon on insulator (SOI) optical waveguide is presented to amplify and reshape the frequency spectrum of optical pulses in the picoseconds time duration. Numerical simulations show that the output spectrum of the amplified pulse by SOA can be effectively reshaped by utilizing the SOI waveguide. The length of the SOI waveguide may be judiciously adjusted to significantly reduce the frequency chirp of the output pulse from the SOA resulting in reshaping of the output spectrum. We find that the property of pulse spectrum is sensitive to the input pulse power and its temporal width. 相似文献
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用变分法研究高阶色散和五阶非线性对高斯脉冲在光纤中传输特性的影响 总被引:10,自引:1,他引:9
从修正的非线性薛定谔方程出发,采用变分法,导出了在高阶色散和五阶非线性共同作用情况下高斯型脉冲参量随传输距离的演化方程组;求出了振幅与脉宽、频率与啁啾、脉宽与啁啾之间的三个重要约束关系;并进一步得出了脉宽随传输距离演化的解析解和脉冲中心位置随传输距离的演化规律;描绘了高阶色散和五阶非线性下,脉宽随传输距离演化的图形.结果表明:光纤中的高阶色散和五阶非线性都会影响高斯型脉冲各个参量的演化,但脉宽和振幅间的绝热关系并未改变.高阶色散使高斯型脉冲的脉宽展宽,五阶非线性使高斯型脉冲的脉宽压缩,它们对脉宽或初始啁啾的影响可以在一定程度上抵消,从而有可能使脉冲近似实现保形传输. 相似文献
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采用分步法结合Hankel变换对修正薛定谔方程进行数值求解,通过数值计算对飞秒脉冲在非线性正色散介质中的自聚焦特性进行了简要分析。在此基础上,针对啁啾脉冲放大系统(CPA)中的啁啾高斯脉冲,对其全光束自聚焦特性进行了计算模拟和分析讨论。研究结果表明,群速度色散(GVD)对大啁啾脉冲的影响很小,谱宽对自聚集的影响可以忽略。因此,具有大啁啾的脉冲在非线性正色散介质中的自聚焦特性不同于飞秒脉冲,而与纳秒脉冲相似。 相似文献
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Optical ultra-short pulse compression and amplification using semiconductor optical amplifier (SOA) is presented. Using pump-probe pulse configuration, we present an SOA model which includes the nonlinear effects such as, spectral hole burning (SHB), carrier heating (CH), two-photon absorption (TPA) and group velocity dispersion (GVD) taking into account gain spectrum effect. Then by adjusting time delay between the pump pulse and probe pulse we use the model for simultaneous compression and amplification of probe pulse. We also analyze the four wave mixing (FWM) signal during pulse compression process. It is shown that dispersive effect of GVD on output probe pulse becomes more important for larger cavity length and probe-pump pulses relative time delays. 相似文献
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We have analysed the output pulse characteristics of semiconductor optical amplifier (SOA). It is shown that they can be modified due to the variation of input parameters, such as, gain, input pulsewidth, input pulse energy and effects imposed by the medium. Therefore, the influence of these parameters are analysed on the output pulse shape, spectrum, chirp and pulsewidth. We have used the nonlinear propagation equation taking into account the gain spectrum dynamics, gain saturation which depends on carrier depletion, carrier heating, spectral hole-burning, group velocity dispersion, self-phase modulation and two photon absorption. We have used the finite-difference beam propagation method to simulate the wave evolution both in time and spectral domain in the SOA. We have also simulated the four-wave mixing characteristics between pulses for various input pulses. An accurate output pulse shape can be achieved by controlling the mentioned parameters. To the authors knowledge, pulse shaping in co-propagation regime due to medium effect and input pulse shapes in presence of all nonlinear effects relevant to picosecond regime have been studied comprehensively, for the first time in this work. 相似文献