利用交叉增益调制实现光时分复用波分复用波长变换

采用半导体光放大器的交叉增益调制效应 ,通过全光方法 ,实现了 1.2Gbit/s光时分复用信号转换成2× 6 2 2Mbit/s波分复用信号的解复用。它同样具有波分复用信号到光时分复用信号波长变换的功能。     

光时分复用系统中单路时钟的提取

提出利用复用信号的时候不均匀性,采用主动光纤锁模激光器,直接从复用后的信号中提取出复用前的时钟光脉冲。考虑到电的时分复用与光的时分复用在机理上的一致性,故初步复用时分复用信号进行实验,成功地从时分复用信号中得到了复用前的时钟光脉冲。此处电的时分复用所得的结论适用于光的时分复用。     

20GHz注入锁模光纤激光器实验

稳定、波长可调谐的窄脉冲光源是未来光时分复用/波分复用光纤通信系统的重要组成部分。报道了一个20GHz的注入锁模光纤激光器的实验。利用一个10GHz的导体体激光器作为光源，最终得到了波长可调谐的重复频率为20GHz、脉冲宽度为12.4ps的光脉冲，波长的调谐范围为16nm。     

双光路测量红外飞秒激光脉冲的载波包络相位稳定性

描述了利用双光路自参考技术测量红外飞秒脉冲载波包络相移的方法,并通过建立的红外飞秒脉冲载波包络相移测量装置,实验测量了自主搭建的可调谐光学参量放大系统输出的红外飞秒激光脉冲的载波包络相移.对于1.6 μm的激光脉冲,测量得到在100 s内其相位抖动为115 mrad（rms）.实验结果表明双光路法具有易于调节、测量方便、应用性强等优点. 关键词： 飞秒激光测量 自参考技术 双光路 载波包络相位     

基于光时分复用技术的高速成像系统北大核心CSCD

提出了一种基于光时分复用技术的高速成像系统。飞秒激光器中心波长1557nm,脉冲宽度90fs,对USAF-1951分辨率板线性扫描成像,扫描频率为38.88 MHz。在连续时间序列编码放大显微成像技术的基础上,运用光时分复用技术,复制光脉冲信号并携带检测物体相同的空间信息。原光脉冲和复制光脉冲以相同的采样率分别采样,通过相应的数据处理将两次采样数据整合在一起还原图像。实验结果表明,与传统的超快成像方法相比,成像系统利用10GHz的数字采样设备可以达到20GHz的采样率,采样点数是传统超快成像方法的两倍。该方法有效克服了成像系统采样率不足的问题,提高了成像系统的空间分辨率。与此同时,该系统算法复杂程度不高,有利于进一步促进超高速成像技术的发展。     

宽带自锁模钛宝石飞秒激光脉冲的实验研究

在线性Z形折叠腔的基础上,采用了一种能够消除输出耦合镜带宽限制的方法,用3mm的钛宝石短晶体和石英色散补偿棱镜得到了光谱带宽为121nm的自锁模钛宝石激光脉冲.在分析光脉冲自相关仪测量系统对测量影响的基础上,优化并基本消除了测量系统带来的影响,假设光脉冲形状为双曲正割型,得到了12fs的光脉冲,该光脉冲光谱半宽(FWHM)为87.6nm,中心波长为849.7nm,光脉冲平均输出功率为400mW,重复率为97MHz.     

一种新颖的由分插复用器构成的双向WDM网络

提出了一种新颖的双向波分复用网络结构,由多个分插复用器通过单模光纤连接而成。其中,分插复用器是基于声光效应和光纤布拉格光栅的反射特性制成的。由理论分析和实验得到的结果表明,该器件可实现一定数量信道的光信号的双向分插复用。这种双向波分复用光网络可按要求进行设计,使具有某种特征波长的光信号在设定位置的分插复用器中实现分插复用,使其按所设计的光路在波分复用网络中传输。     

基于光电反馈环单元时钟提取与解复用的160Gb/s OTDM信号100km传输

提出了一种能够同时对高速光时分复用技术信号解复用与时钟提取的光电反馈环单元.在接收端,采用光电反馈环单元,信号单次通过即可同时完成160Gb/s到10Gb/s的解复用与时钟提取:两级电吸收调制器级联工作方式缩减了采样窗口宽度,满足了解复用小于6.25ps超窄采样窗口的要求;而闭合环路的锁相同步工作方式,使所提取的时钟信号抖动(JitterRMS)由2.4ps降至450fs.基于该结构,实验上成功实现了无误码的100km160Gb/s光时分复用技术传输及传输后无误码地解复用与时钟提取,功率代价小于3dB.     

基于光电反馈环单元时钟提取与解复用的160 Gb/s OTDM 信号100 km传输

提出了一种能够同时对高速光时分复用技术信号解复用与时钟提取的光电反馈环单元.在接收端,采用光电反馈环单元,信号单次通过即可同时完成160 Gb/s到10 Gb/s的解复用与时钟提取：两级电吸收调制器级联工作方式缩减了采样窗口宽度,满足了解复用小于6.25 ps超窄采样窗口的要求|而闭合环路的锁相同步工作方式,使所提取的时钟信号抖动（Jitter RMS）由2.4 ps降至450 fs.基于该结构,实验上成功实现了无误码的100 km 160 Gb/s光时分复用技术传输及传输后无误码地解复用与时钟提取,功率代价小于3 dB.     

铋纳米薄膜相干光学声子研究

利用共轴双色飞秒激光泵浦-探测技术测量了铋(Bi)纳米薄膜的相干光学声子。采用自相关技术测量得到探测光的脉宽约为45 fs,用探测光和泵浦光的互相关信号得到泵浦光经过脉冲整形以后的脉宽约为250 fs,进而测量得到Bi纳米薄膜的对称振动模频率为2.86 THz,与自发Raman光谱的结果吻合。采用指数衰减函数与互相关信号的卷积拟合延迟时间在10 ps以内的差分反射信号,确定了相干光学声子振幅衰减的特征时间约为2.6 ps,与电子衰减特征时间相近,却远小于晶格加热的特征时间,从而为进一步揭示材料内部载流子与声子的相互作用提供了依据。     

Tbit/s超大容量光纤通信系统的研究进展

Tbit/s超大容量光纤传输系统促进了光纤通信技术的发展。综述了采用波分复用技术(WDM)、光时分复用技术(OTDM)和WDM/OTDM混合方式的Tbit/s超大容量光传输系统的研究现状、技术实现方式及研究的最新进展。对各种传输系统的优缺点进行了评价,对Tbit/s光纤通信系统的前景作了展望。     

Effects of pulse chirp on supercontinuum produced in dispersion decreasing fibre

The supercontinuum (SC) source plays a key role in wavelength division multiplexing over the optical time division multiplexing (WDM/OTDM) transmission system. The SC produced in dispersion decreasing fibre (DDF) is wider and flatter than that produced in dispersion shifted fibre (DSF). In this paper, a SC producing process in DDF is numerically simulated, the effects of pump pulse chirp on the SC width and flatness are initially studied and the corresponding theoretical explanations are given. Particularly, we have analysed and compared the evolutions of the SC along DDF pumped by different chirp pulses. Several valuable conclusions are obtained.     

High-speed terahertz time-domain spectroscopy based on electronically controlled optical sampling

We demonstrate high-speed terahertz (THz) time-domain spectroscopy based on electronically controlled optical sampling (ECOPS). The ECOPS system utilizes two synchronized Ti:sapphire femtosecond lasers with a 100 MHz repetition frequency. The time delay between the two laser pulses is demonstrated to be rapidly swept at a scan rate of 1 kHz on a time delay window of 77 ps by using an external offset voltage applied to a locking electronics. It is shown that a THz pulse can be exactly measured by ECOPS, as is done by asynchronous optical sampling (ASOPS), and the measurement time is shortened by a factor of 50 by using ECOPS compared with ASOPS in the case of employing 100 MHz repetition-rate lasers.     

Impact of a Post-OTDM-Demultiplexing Optical Filter on Dense OOK OTDM-WDM Transmission

The impact of a post-OTDM-demultiplexing optical filter on the performance of dense on-off keying (OOK) optical time division multiplexing (OTDM)—wavelength division multiplexing (WDM) systems was studied. For return-to-zero (RZ) modulation, it was found that the additional filter working in a double-tier filter configuration did not offer any significant improvements to performance when the signal pulse width is optimized. Improvements generally increase only when the signal pulse width deviates from its optimal value and only for low spectral densities. For ideal non-return-to-zero (NRZ) modulation, however, significant improvements of around 1 dB are obtained using the double-tier configuration over a large range of spectral densities.     

利用梳状色散光纤实现光脉冲压缩的特性研究

提出了一种采用梳状色散光纤（CDPF）实现光脉冲压缩的设计方法,并给出了相应的适于模拟核状色散光纤压缩器的数值模型,主要研究了不同入射峰值功率下,梳状色散光纤输出脉冲宽度及时域波形与脉冲峰值处非线性相移△φNL之间的变化关系。结果表明,在设计适用于超高速光时分复用系统的梳状色散光纤压缩器时,应当综合考虑脉冲峰值功率和非线性相移对压缩后脉冲的影响。     

基于扫频采样的飞秒激光大尺寸测距方法研究

作为一种高精度测量工具,飞秒激光具有优于传统激光技术的特性,已被广泛应用于工业生产、航空航天、科学研究等领域。扫频采样法在很大程度上改善了机械振动、扫描速度过慢等问题,对飞秒激光的绝对测距性能提升有着重要的意义。基于扫频采样原理,提出了一种利用飞秒激光的大尺寸距离测量方法,并对该技术的测量原理、干涉光谱和解调算法等方面进行了研究。首先,根据飞秒激光的锁模生成原理和压电陶瓷的压电效应,介绍了飞秒激光器连续扫描重复频率的方法。在此基础上,结合传统的光学采样法原理,解释了扫频采样法的测距原理,推导并讨论了光纤延迟线的长度对扫描距离的影响。然后,搭建了基于扫频采样的飞秒激光测距系统,在线性导轨上进行了远距离的测量实验,同时设计了基于迈克尔逊干涉原理的He-Ne激光参考光路。根据实验环境修正了空气群折射率,分析了测量距离对光谱条纹峰值和宽度的影响,测量了不同目标位置处的激光扫描距离。在50.4 m的测量范围内,扫描距离从0.56 mm增加到1.12 mm,充分验证了光纤延迟线对提升大尺寸测距能力的重要性。周期性的频率扫描可产生互相关条纹,通过对测量光谱条纹进行希尔伯特变换处理,解算出实时的频率变化量和采样倍乘系数,从而获取被测的距离信息。此外,为了减小系统的时间延迟误差,提高测量的准确性,采用差分原理对算法进行了改进。在希尔伯特算法基础上,分别对频率和距离进行差分处理,解算距离信息。实验结果表明,经过对比,采用基于距离差分的改进算法处理数据,性能结果较好。算法改进后,系统在50 m范围内的测量精度从11 μm提高到4 μm,相对精度从2.2×10-9提高到8×10-8,测距准确性明显提高。通过分析重复性测量数据,并与增量式激光干涉仪结果比对,测量误差的标准差从10 μm提高到2 μm,最大相对稳定性从2×10-9提高到4×10-8,测距稳定性明显提高。因此,该方法有较为优秀的大尺寸测距能力,具有同时实现高精度、大尺寸、快速绝对测距的潜力,在未来的精密光谱测量领域有着很大的前景。     

多束高重复频率全光纤激光脉冲时间波形实时精密测量技术

提出了一种基于时分复用的多束高重复频率全光纤激光脉冲时间波形实时精密测量技术,针对分类成组的多束高重复频率全光纤激光系统不同测量功能需求,分别设计了1×8时分复用器、不同延时量的1×2时分复用器,实现了48路、144个1kHz光纤激光整形脉冲时间波形宽度、上升沿、面积等关键参数的精密测量,同时实现了多束高重复频率全光纤脉冲激光系统运行状态的实时监测。     

Ultrafast and Wideband All-Optical Processing Technologies Towards Flexible Photonic Networks

Recent progress in ultrafast and wideband all-optical processing technologies to realize flexible and transparent optical time-division multiplexing (OTDM)/wavelength-division multiplexing (WDM) photonic networks is reviewed covering ultrafast OTDM technologies handling more than 100 Gbit/s per wavelength channel and wideband WDM technologies handling more than 1000 wavelength channels over the 200 nm range.     

面向LOFAR应用的160Gbit/s OTDM试验平台

报告了一个用于低频射频天线网络LOFAR的160 Gbit/s 演示平台.文章介绍了LOFAR网络结构以及用于LOFAR长臂的OTDM/WDM系统结构,回顾并探讨了用于实现160 Gbit/s系统的关键技术,并介绍了实验室中实现该160 Gbit/s OTDM/WDM演示平台所采用的技术方案。出于经济性考虑,所有的关键系统功能都采用自己搭建方案.