基于深度学习的光纤超短脉冲啁啾放大研究

全光纤超短脉冲啁啾放大技术在激光技术和超快光学领域备受关注。针对传统数值方法分析光纤中超短脉冲啁啾放大过程存在计算量大、效率低等问题,采用深度学习方法开展全光纤超短脉冲啁啾放大过程建模研究。首先分析脉冲啁啾参量等参数对超短光脉冲传输过程的影响。预训练设计的深度神经网络模型,分析网络对不同初始脉冲啁啾参量的预测精度,进一步探索了不同初始脉冲半峰全宽、峰值功率和啁啾参量等复杂情况下网络的泛化性及预测精度。本研究拓宽了数据驱动方法在激光行为预测方面的应用,为光纤中超短脉冲的特性研究提供了新思路。     

Sagnac干涉仪与光纤环形激光器

依据相干光学理论,以现代激光干涉侧试技术中的光纤Ｓａｇｎａｃ干涉仪为例,分析和讨论了光纤环形激光器的基本工作原理,并结合其物理原理简要介绍了光纤环形激光器和光纤陀螺（ＦＯＧ）的应用的发展前景。     

用直接模拟法分析量子阱半导体激光器瞬态响应

根据光增益与载流子密度的对数关系 ,通过适应于多量子阱激光器的速率方程的直接模拟分析 ,得到了注入电流、阱数和腔长对多量子阱激光器的激射阈值、开关延迟时间、弛豫振荡频率和光输出等参量之间的依赖关系 .运用相图确立了在瞬态过程中 ,载流子数密度和光子数密度之间的转化过程 .从而为改善量子阱激光器的高频调制特性以及优化设计器件结构参数提供了理论依据     

Theoretical study on controlling nonlinear behaviors of a coupled-cavity VCSEL by external optical injection

A master-slave configuration used to control the nonlinear behaviors arising in a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) with strong external optical feedback is established. In terms of bifurcation diagram, time and frequency domain, the influence of the continuous optical injection from the master VCSEL on the nonlinear characteristics of the slave is investigated theoretically. For relatively weak injection, the slave still keeps its intrinsic nonlinear state. With increasing the injection strength, these nonlinear behaviors evolve to periodic fluctuation, and at last are replaced by the steady-state (e.g. the critical injection parameter for steady-state is 1.2 when external cavity's reflectivity and length are 4% and 4 cm, respectively). During this evolution the bifurcation-contraction phenomena are also observed.     

级联介质的空间排布对光场特性的影响

基于菲涅尔衍射原理，应用傅里叶变换方法，从理论上推导了高斯光束经级联非线性介质传输后任意位置处光场分布的解析表达式,研究了光场峰值强度、峰值出现的位置以及光束的束宽和调制因子等参量在级联介质中的变化规律。结果表明：随着非线性效应的增强，光场峰值强度逐渐增大，峰值距离逐渐缩短，光束束宽不断减小而调制因子逐渐增大。在介质排布中要尽量错开光束峰值位置，采用均匀排布方案虽然可以降低元件受损的风险，但还需对介质均匀配置的间距进行有效优化。     

光纤参量放大增益谱边带快慢光特性研究

针对窄带光纤参量放大(FOPA),区别于以往增益谱的大增益斜率区域,研究了FOPA增益谱边带脉冲信号的快慢光特性.首先从理论上推导出了小信号增益条件下信号延时量的解析表达式;其次,在低抽运功率条件下(1 W),实验研究了10 Gb/s伪随机二进制序列脉冲信号在FOPA增益谱边带的延时特性,实验结果与理论计算基本符合;最后,通过分析研究抽运光功率、光纤色散及非线性系数等参数对信号延时量的影响规律,可以为FOPA增益谱边带的快慢光延迟线的设计提供参考.     

基于布里渊载波相移的宽带可调谐二倍频微波信号生成

本文提出并实验验证了一种基于光纤中受激布里渊散射效应的光子二倍频微波信号生成技术.利用布里渊增益谱内的强色散特性,对光强度调制器产生的双边带调制信号的载波进行π/2相移,可实现载波与±1阶边带拍频仅生成二倍频微波信号.由于光纤中受激布里渊散射的窄带特性以及仅对双边带调制信号的载波进行相移,不影响调制信号两个边带的幅值和相位,因而生成的二倍频微波信号可实现宽带调谐,调谐范围仅受其他光器件的工作带宽限制.此外,信号光和产生受激布里渊散射的抽运光均来自同一光源,因而不受波长漂移的影响,系统具良好的稳定性.     

Low power penalty tunable slow light using vertical-cavity surface-emitting laser amplifier

A tunable slow light of 2.5-Gb/s pseudo-random binary sequence signal using a 1550-nm vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL) is experimentally demonstrated. The influences of the bias current and the gain saturation on the slow light are investigated. With bias current increasing, tunable optical group delay up to 98 ps is obtained at room temperature. Demonstration of the time delay between 16 and 24 ps by signal intensity change is reported. Under an appropriate bias current, by tuning the input signal to track the peak gain wavelength of the VCSEL, slow light of a power penalty as low as 1 dB is achieved. With such a low power penalty, the VCSEL has a great potential application as a compact optical buffer.     

真实头模型中的多电流偶极子脑磁源定位

给出了真实头模型下多电流偶极子定位的通用公式,并对多种源的情况进行了计算机模拟,逆问题的求解采用全局优化与局域优化相结合的优化方法,在较强的噪声背景下得到了较好的定位结果.其中,在偶极子源较少时,采用了球对称导体模型与真实头模型相结合的混合模型,进一步提高了求解速度 关键词： 脑磁技术 真实头模型 多偶极子脑磁源 优化方法     

基于两种光源的诱发态量子密钥分配性能分析

单光子的衰减特性及其易受干扰的缺点限制了纯单光子量子系统的传输码率及距离.弱相干光脉冲(WCP)光源和准单光子源(HSPS)则具有更高的实用价值.本文将这两种光源和诱发态方案相结合并采用Lütkenhaus和Gottesman-Lo- Lütkenhaus-Preskill (GLLP)两种数据后处理方法进行性能分析.仿真结果表明:HSPS在传输距离上要优于WCP,对应相同传输距离时系统量子误码率(QBER)要小些,但相对密钥生成率低. 关键词： 量子密钥分配 诱发态 WCP光源 HSPS光源