常规DSF光纤参变放大器的带宽拓宽研究

为了拓宽常规色散位移光纤(DSF)型双抽运光纤参变放大器(FOPA)的放大带宽,提出了用DSF和单模光纤(SMF)级联来构造周期色散补偿双抽运FOPA的思想。利用SMF正的二阶色散以减小DSF负的四阶色散引起的相位失配,从而达到有效拓宽FOPA放大带宽的目的。结合四波混频耦合方程对该双抽运FOPA进行仿真研究,得到拓宽为69nm的放大带宽的结果。结果表明,光纤长度一定时,采用给出的最佳补偿光纤长度进行色散补偿,可有效减小因DSF四阶色散引起的相位偏移,进而拓宽放大带宽;分多段级联进行色散补偿时,可进一步拓展放大带宽。     

影响VCSOAs增益饱和特性因素分析

为了改善垂直腔半导体光放大器增益饱和特性,基于其结构上的特点,引入了增益增强因子,修正了边界条件,采用建立腔内光子数与输入信号光功率关系的研究方法,分析了影响垂直腔半导体光放大器增益饱和特性因素。并进行了理论分析和实验论证,取得了影响增益饱和特性的4个关键数据。结果表明,有源区截面积、顶层镜面反射率、抽运功率、自发辐射因子影响着增益饱和特性,优化相关参数,可以将输入饱和功率提高到-2dBm。这一结果对如何改善垂直腔半导体光放大器增益饱和特性是有帮助的。     

垂直腔半导体光放大器频率响应特性研究

从速率方程出发,利用小信号分析方法对垂直腔半导体光放大器(VCSOA)的频率响应特性进行了研究.在考虑了量子阱材料中的增益和载流子浓度之间的对数关系后,得到了VCSOA的峰值响应频率以及3 dB频率响应带宽的解析表达式.结果表明,VCSOA的频率响应特性受抽运光强度、输入光功率以及自发辐射因子的影响.     

色散管理孤子系统中调制不稳定性的研究

文章从色散管理孤子(DMS)在光纤中传输满足的非线性薛定谔方程出发,推导出DMS系统中调制不稳定性(MI)增益谱的表达式,并给出了数值模拟结果.结果表明:色散管理图强度越强,对MI过程产生的增益的抑制作用越大;路径平均色散越大,抑制MI过程产生的增益越明显.     

基于VCSELs外光反馈干涉的微小振动测量研究

利用垂直腔面发射激光器(VCSELs)的外光反馈干涉技术推出微小振动测量数学模型,由此提出一种基于外腔VCSELs的微小振动测量系统,并对正弦波形式的微小振动进行了仿真测量.结果表明,该模型的测量误差比传统微小振动测量方法的误差下降了1～2个数量级;进一步得出,合理选取外光反馈强度可使误差达到最低且能直接判断待测物体的振动方向.     

垂直腔半导体光放大器带宽特性研究

为了研究垂直腔半导体光放大器(vertical cavity semiconductor optical amplifiers,VCSOA)中抽运光功率、分布布喇格反射镜(distributed Bragger reflector,DBR)周期数以及输入信号强度对其带宽特性的影响,采用传输矩阵法进行了数值模拟。计算模型中考虑了载流子和光强沿纵向的分布,以及腔内介质折射率的不均匀性对光波传输的影响。得到的结果与文献中的结论符合较好。结果表明,提高VCSOAs的抽运水平可以增大其峰值增益,同时会缩小其增益带宽;减小DBR周期数可以获得更大的增益带宽积。另外,输入光信号强度对VCSOA带宽的大小也有较大的影响。     

基于线性光放大器的全光逻辑异或门理论分析

基于速率方程建立了线性光放大器(LOA)的数值模型,模拟了线性光放大器的增益钳制特性。与对称结构马赫曾德尔干涉仪(MZI)的传输矩阵相结合,构建了线性光放大器马赫曾德尔干涉仪全光逻辑异或门模型,实现了两路40Gbit/s信号的异或运算。与传统的半导体光放大器(SOA)构成的马赫曾德尔干涉仪型异或门进行了比较,从器件结构上对两种异或门运算结果的差异给出了解释。结果表明,线性光放大器具有平坦的增益特性,对输入信号的扰动具有不敏感性,垂直光场缩短了载流子恢复时间;线性光放大器马赫曾德尔干涉仪结构可以实现异或运算;利用差分相位法可以解决载流子恢复时间对信号处理速度的限制,合理地选择延迟时间能获得较好的运算结果;输出信号具有眼图张开度大、消光比高、峰值啁啾小、对波长变化不敏感等优点。     

铁电液晶光寻址空间光调制器响应速度的宏模型研究

将铁电液晶(FLC)的本征电路模型扩展到以FLC为调制层,a Si∶H为光敏层的光寻址空间光调制器(OASLM),建立了FLC OASLM的宏模型。用电路方法模拟了控制光强度以及外部激励信号的特征参数对FLC OASLM响应速度的影响。模拟结果表明,FLC OASLM的响应速度随写入光强度和激励信号幅度的增大而加快,随擦除光强度和激励信号频率的提高而减慢。同时,激励信号存在一个上界频率,当频率参数取值超过界值时,响应峰值迅速下降。     

一种求解级联拉曼光纤激光器的方法

 根据适应度函数的具体情况改进了微粒群算法,与基本微粒群算法相比,其复杂函数的寻优能力得到了提高。利用改进的微粒群算法对不同结构的拉曼光纤激光器理论模型对应的适应度函数进行了算法测试,保证适应度函数精度(10^-5)的情况下,计算时间不超过15 s。与Newton-Raphson打靶算法配合时,有效地缩短计算时间、提高打靶算法稳定性和计算精度。最后,利用该算法数值分析了二阶掺磷拉曼光纤激光器输出端反射率、光纤长度和泵浦功率对输出功率的影响。