基于宽带非相干抽运光源的慢光延迟理论研究

从理论上分析了基于谱分割宽带非相干放大自发辐射(ASE)光源作为抽运信号产生受激布里渊散射(SBS)效应实现慢光延迟的特性。着重考虑了慢光效应对传输系统性能的影响, 对2.5 Gbit/s的非归零(NRZ)和归零(RZ)伪随机码进行了数值分析, 得到了延迟信号眼图、延迟量及Q因子在不同谱分割带宽和功率下的变化趋势。结果表明, 增大抽运功率和减小谱分割带宽有利于增加信号的延迟, 但延迟信号的扰动加大, 因而Q因子减小, 恰当选取抽运功率和谱分割带宽可以在保证延迟量的情况下提高Q因子, 有助于系统性能的优化。与传统实现宽带抽运脉冲方法相比, 使非相干ASE光源通过一个光纤布拉格光栅(FBG)滤波器, 可以很方便地得到吉赫兹带宽的抽运脉冲, 因而大大降低了系统的复杂度及成本, 且延迟量可以和传统方法相比拟。     

级联臂长差啁啾MZI型带通滤波器的分析设计

为了设计出自由频谱区(FSR)较大和3dB带宽较小的带通滤波器,拟合级联马赫-曾德尔干涉仪(MZI)与阶梯形滤波器原理的相似性,在MZI中引入啁啾臂长差以有效扩展FSR.采用传输矩阵法建立带通滤波器的理论模型,进而分析其滤波性能(3dB带宽、FSR)与结构参数(级联级数、衍射阶数)的对应关系.结果表明,当合理选取啁啾系数,该滤波器在保持3dB带宽不变的前提下有效扩展了FSR,并且在整个FSR内具有高边模抑制比.在设计实例中,对应低于.5nm的3dB带宽和高于100nm的FSR(要求边模抑制比高于35dB)的滤波性能,器件的级联级数、衍射阶数、最佳啁啾系数分别对应16,5和5.     

光柵外腔半导体激光器H参量模型的理论研究

为了研究频率偏离增益峰值时光柵外腔半导体激光器(ECLD)的阈值特性,采用数学建模的方法,将载流子密度随频率的变化按LD模式间隔分段平均化、平移及旋转,建立了H参量模型,得到能表达调谐和双稳特性的解析式;通过数值模拟的方法将H参量模型与以往的ECLD模型作了对比.结果表明:H参量模型解决了不能用同一模型讨论ECLD调谐特性和双稳特性的问题,其不仅能研究调谐范围内的双稳环,且能描述更多的调谐和双稳特性及其关系.     

耦合反馈控制双环掺铒光纤激光器混沌

 提出双环掺铒光纤激光器耦合反馈控制混沌的物理模型,利用定向耦合器将系统的输出变量反馈到系统中,通过间接控制损耗系数,并选取适当的反馈系数,实现对系统混沌的控制。分析了反馈系数对激光器由混沌态进入周期态和稳定态的动力学行为的影响。数值模拟表明：改变系统损耗系数,双环掺铒光纤激光器可由周期态进入混沌态;加入耦合反馈,适当调制反馈系数,可以将双环光纤激光器混沌控制到周期态和稳定态上;提高系统反馈系数,系统进入稳定态的时间变短。选取不同的系统初值,激光器总能得到两种不同的奇怪吸引子,可见双环掺铒光纤激光器具有双稳态特征。     

一种降低相干光正交频分复用系统序列相关性的方法

分析了相干光正交频分复用(CO-OFDM)系统中四波 混频(FWM,four-wave mixing)效应对系统性能的影响,提出了一种新的降 低CO-OFDM系统中各个子载波序列相关性的方法——偏载波填充法(PCF,partial carrier filling)与部分序 列传输(PTS,partial sequence of transmission)相结合。理论分析和仿真表明,这 种方法能有效降低 CO-OFDM系统的序列相关性,从而抑制信道内FWM效应对CO-OFDM系统带来的损伤。研究结 果表明, 本文提出的方法在传输距离达10^3km的情况下,误码率(BER)仍然低于10－3,与PTS方法相比,降低了将近1个数量级。     

新型阶梯形可调谐光滤波器的优化设计

针对阶梯形可调谐光滤波器(LTOF)的结构特点,建立LTOF多光束干涉的理论模型,从理论上对其输出性能和调谐性能进行优化设计。结果表明：通过对输出谱、峰值功率、邻道串扰及3dB带宽进行数值分析和比较,得到了最优级联级数和分光比;设计出峰值损耗低于10dB,邻道串扰低于-12dB和3dB带宽低于5nm的器件,其最优级联级数和分光比分别为20和0．85。提出增大电极长度至1．4倍来覆盖整个58nm的自由频谱区(FSR)的设计方案,实现了连续调谐。     

一种解决组合优化问题的改进型量子遗传算法

在量子遗传算法(QGA)的基础上,提出了一种解决组合优化问题的改进型量子遗传算法(NIQGA).为充分利用量子态的干涉性和纠缠性,该算法引入了动态调整量子门旋转角步长机制、量子交叉操作和量子变异操作,因而具有更高的搜索效率.利用两种典型组合优化问题——0/1背包问题和路由选择问题进行验证.结果表明,相比于GA和QGA,NIQGA具有收敛速度快和全局搜索能力强的特点,在解决基因间弱关联性的组合优化问题时有更优的性能.     

VCSOA典型参数特性的电路级分析

从新型垂直腔半导体光放大器 ( VCSOA)典型的对称结构出发 ,以半导体光放大器速率方程为基础 ,利用电路级模拟软件 PSPICE,建立了 VCSOA的等效电路模型 ,进而模拟分析 VCSOA特性 ,得出了减小孔径或增大自发辐射因子都可以降低阈值电流、提高弛豫振荡频率、拓宽调制带宽和改善噪声特性的结果。     

掺镱双包层光纤激光器热应力场的理论研究

针对高功率掺镱双包层光纤激光器(DCFL)的热应力模型,对影响热应力场分布、包层表面最大热应力的参数如:纤芯半径、泵浦方式、泵浦吸收系数进行了研究.结果表明,热破坏作用主要集中于纤芯和包层表面;减小纤芯半径或增加光纤长度能够降低包层表面的最大热应力值;双端对称泵浦较之其它泵浦方式性能更优;采用非均匀泵浦吸收系数方案在降低包层表面最大热应力的同时,维持了高功率输出.     

基于最小传输损耗的余弦型Y分支结构参数分析

针对余弦型Y分支光波导结构,借助有限差分光束传播方法(FD-BPM)来模拟光波的传输过程,以获得最小传输损耗对应的重要结构参数值(波导宽度、过渡区长度、分支高度).首先根据损耗的变化趋势,确定每个参数对应最小损耗的取值区间,并确定一个联合最优区域.进而在此区域内针对实际器件提取折射率来对各参数进行详细的定量分析,逐一锁定最优参数值,波导宽度10μm、过渡区长度6mm和分支高度80μm,这组参数对应分支的损耗远低于直接转向分支.此分析方法对于Y分支的结构设计和性能有所裨益.