光相位共轭对分布放大明孤子传输的控制作用

应用数值分析方法研究了在由分布式掺饵光纤放大器级联的传输线中利用反相位、非等振幅输入和光相位共轭器等对孤子间的相互作用和孤子自频率漂移的削弱作用。结果表明,反相对相位、非等振幅输入和光相位共轭器的联合作用可以几乎完全消除几个ps脉宽孤子间的相互作用和孤子自频率漂移,避免了孤子间的能量交换,使孤子光脉冲在由分布式掺饵光纤放大器级联的长距离传输线中稳定传输。     

平均孤子在能量补偿偏离时的自稳定传输

分析了平均孤子传输系统中用于能量补偿的掺铒光纤放大器增益超过或低于理想值时平均孤子传输特性的劣化,提出并证明了利用工作在饱和区的掺铒光纤放大器可实现平均孤子在能量补偿偏离时自稳定传输,讨论了这一措施的可行性及适用范围。     

掺铒光纤环形腔中呼吸脉冲的产生

本文基于Peregrine孤子,数值研究掺铒光纤环形腔中呼吸脉冲的产生及其演化特性。Peregrine孤子是一个具有时空局域性的高峰值单脉冲。由于背景波与孤子的相互作用,Peregrine孤子在单模光纤中传输发生分裂。为了产生长距离传输的高峰值脉冲,就需要消除背景波。本文采用掺铒光纤环形腔的方案来消除背景波的影响。掺铒光纤环形腔由单模光纤,掺铒光纤和光纤耦合器组成。通过控制环内单模光纤和掺铒光纤长度,使腔内色散达到近零色散,实现色散管理。研究表明,由于呼吸脉冲的峰值强度与Peregrine孤子的初始输入有关。为了获得高峰值的呼吸脉冲,选取Peregrine孤子在最大激发位置处的脉冲作为光纤环的初始输入。在光纤环的作用下,Peregrine孤子在近零色散环形腔中可以产生长距离传输的高峰值呼吸脉冲,而背景波逐渐演化成小的旁瓣脉冲。另外,高峰值呼吸脉冲的传输特性与色散、非线性和小信号增益有关。净腔色散在[-0.0010,0.0037] ps²范围之内,可以产生长距离传输的高峰值呼吸脉冲。随着非线性系数的增加,呼吸脉冲的峰值强度增加,峰值振荡频率加快,振荡幅度也增加。当非...     

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。     

孤子光脉冲的产生及其应用研究

利用非线性偏振旋转技术实现自起振被动锁模.在掺铒光纤环形腔激光器中产生了中心波长为1563.3 nm、重复频率为12.5 MHz、脉冲宽度为352.0 fs、3 dB光谱宽度为7.8 nm的孤子光脉冲.采用该孤子光脉冲作为抽运光源，经掺铒光纤放大器放大后，输入到101 m长的高非线性光子晶体光纤中，获得了20 dB带宽约为240 nm的超连续激光光谱.实验详细观测了光脉冲随抽运功率的变化及超连续激光光谱的形成过程，分析了其形成机理.研究表明：当抽运功率较低时，光谱加宽主要由高阶孤子的分裂引起；随着抽运功率的增加，高阶孤子分裂成基本孤子的数目逐渐增大，光谱进一步加宽；当抽运功率增加到受激拉曼散射的阈值时，受激拉曼散射成为光谱展宽的主要原因；抽运功率进一步增加时，受激拉曼散射、参量四波混频等非线性的共同作用将使光谱进一步加宽且变得光滑. 关键词： 孤子光纤激光器 超连续 光子晶体光纤     

掺铒光纤环镜中超短光孤子的放大与压缩Ⅱ.环镜及输入脉冲特性对放大结果的影响

最近的研究发现,用掺铒光纤环镜放大并压缩超短光孤子不仅能避免常规掺铒光纤放大器中由于非线性效应引起的孤子畸变,而且可克服绝热放大技术中放大器长度随输入脉宽增大而指数规律增大的困难。进一步研究了环镜及输入脉冲特性对放大结果的影响。数值计算表明,对于确定的输入脉冲,当环镜参量(环镜长度、增益、耦合器功率耦合系数)在较大范围内变化时,环镜放大器的孤子输出性能基本稳定。对于确定的环镜,输入脉冲形状的变化、初始输入功率的起伏以及高阶效应等因素对放大结果的影响较小;相对而言,初始频率啁啾对输出孤子宽度的影响较大,但对输出孤子质量的影响并不严重。     

Yb∶Er共掺杂对掺铒光纤激光器中自脉冲行为的抑制作用

为了进一步提高镱铒共掺杂光纤激光器的实用性 ,对镱铒掺杂光纤激光器的自脉冲现象进行了理论分析。利用掺杂光纤中铒离子对的可饱和吸收的作用而引起自脉冲运转及离子对互作用模型作为理论基础建立系统模型 ,通过理论计算分析了共掺杂镱后掺铒光纤的有效抽运速率 ,证明了镱铒共掺杂可以提高有效抽运速率。使用这种光纤 ,可以使抑制光纤激光器中离子对导致的自脉冲效应所需的抽运功率水平大大降低。半导体激光器输出的抽运功率足以抑制由离子对导致的自脉冲 ,提供稳定激光运转。在研制稳定单频或高重复频率锁模光纤激光器方面 ,这种可用激光二极管抽运的镱铒共掺光纤具有很大的潜力。     

分布式EDFA中受激喇曼散射对光孤子脉冲传输的影响

本文用数值方法研究了透明传输下,受激喇曼散射(SRS)对由分布式掺饵光纤放大器(d-EDFA)级联的传输线中传输的光孤子脉冲的泵功率、孤子脉冲平均功率演化、均方根脉宽谱宽积、孤子系统的能量辐射、以及对光孤子传输稳定性的影响.结果表明:SRS降低了系功率,减弱了孤子平均功率起伏,有利于光孤子传输,但也使孤子脉(谱)宽展宽,增大了孤子系统的能量辐射,对孤子传输稳定性产生不良的影响.     

光纤通信系统中基于光学相位共轭和预啁啾的色散及非线性补偿研究

采用光学相位共轭补偿光纤通信系统的色散及非线性必须满足一个前提条件,即相位共轭器两边线路上的色散和非线性分布(或传输功率分布)必须严格对称,这在现有的一般传输线路（标准单模光纤加集总掺铒光纤放大器）难以实现。提出了预啁啾结合中距相位共轭的补偿方案,并进行了数值计算。结果表明,通过在发送端对输入脉冲进行预啁啾展宽,可有效地减轻非线性效应与色散的相互作用,获得理想的补偿效果;对于皮秒超短光脉冲传输,脉冲内拉曼散射相对于三阶色散对补偿结果的影响很小,因此,频域相位共轭相对于时域相位共轭具有更好的综合补偿性能。该方案简单易行,无需对已敷设好的线路作较大改动。     

长距离光纤CATV系统中色散补偿位置的研究

研究了1 550 nm长距离光纤CATV系统中由自相位调制和色散引起的组合二阶互调劣化及其补偿问题.得出了在自相位调制和色散情况下,多级掺铒光纤放大器级联的光纤CATV系统组合二阶互调指标的计算公式.在采用啁啾光栅进行色散补偿时,对该组合二阶互调计算公式进行了修正.分析结果表明,色散补偿器的位置对补偿效果具有很大影响,理论模型计算可以得出色散补偿器的最佳位置,计算结果得到了系统仿真的验证.     

Improvement of Soliton Communication System with Optical Phase Conjugation

Optical phase conjugation is used to improve soliton communication system cascaded by distributed erbium-doped fibers. The results show that if its periodic length is chosen properly, optical phase conjugation can reduce the radiated energy and the time jitters, postpone the widening of soliton pulse width, also improve the stability of the soliton system.     

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。     

光纤孤子通信

本文简述光纤孤子的基本概念、光纤孤子传输理论以及光纤孤子在光纤传输过程中存在的若干问题和解决的办法。最后介绍有代表性的光纤孤子通信试验系统。     

Reduction of Soliton Interaction in Distributed Erbium-Doped Fiber Amplifiers

Methods of reducing the soliton interaction in distributed erbium-doped fiber amplifiers have been studied. The results show: if the optical phase conjugation is applied in proper periodic length, input relative phase between two solitons, and non-equal amplitude input is chosen, the soliton-soliton interaction and soliton self frequency shift can be deleted effectively.     

Suppression of Gordon-haus effect and interaction of dark soliton by optical phase conjugation

The optical phase conjugation is put forward for the first time to suppress the Gordon-Haus effect caused by amplifier spontaneous emission noise, and soliton interaction in the dark soliton transmission system. The simulation results show : If the conjugator is sited at proper situation, it can suppress the Gordon-Haus effect or the dark soliton interaction effectively.     

Dispersion and nonlinearity compensation by spectral phase conjugation

We propose the use of spectral phase conjugation to compensate for dispersion of all orders, self-phase modulation, and self-steepening of an optical pulse in a fiber. Although this method cannot compensate for loss and intrapulse Raman scattering, it is superior to the previously suggested midway temporal phase conjugation method if high-order dispersion is a main source of distortion. The reshaping performance of our proposed scheme and a combined temporal and spectral phase conjugation scheme in the presence of uncompensated effects is studied numerically.     

全光双准稳态空间孤子

观察到一种双准稳态光折变空间孤子.这种孤子是(1+1)维的.它的形成不需要外加电场,是全光的.孤子的形成过程具有全光开关效应 关键词： 光折变空间孤子 双准稳态 全光开关     

非线性光学位相共轭实时补偿大气湍流扰动

利用单色标量光波通过大气湍流的传输理论,在一级玻恩近似下,导出位相共轭波补偿气流扰动的理论,得出在无大气吸收及无限大共轭镜条件下,共轭波可完全补偿大气湍流的结论。实验结果表明,利用受激布里渊散射产生的位相共轭波可得到很好的实时光场恢复。 关键词：     

多层纳米硅复合膜的共振光学非线性

本文采用简并四波混频技术在室温下研究晶化a-Si:H/a-SiN_x:H多层纳米硅复合膜三阶非线性光学性质,首次观察到这种多层膜的相位共轭信号,在共振光波波长λ=589nm处实验所用样品的三阶非线性极化率为χ⁽³⁾=1.4×10^-6esu,分析表明其非线性光学响应增强的原因是纳米硅的强量子限域作用.