组合光纤中受激拉曼散射和四波混频研究

在抽运光和耦合条件不变的情况下,研究了熔接组合的非零色散位移单模光纤(NZDSF)和标准单模光纤(SMF)中的受激拉曼散射(SRS)和四波混频(FWM)产生和传输特征。采用532 nm脉冲激光抽运NZDSF,从20 m处开始产生以LP₀₁模传输的SRS第一级Stokes光;紧接着在30 m处产生了FWM,SRS受到FWM抑制,传输模式逐渐转化为LP₁₁模;经过80 m处熔接点后,由于熔接处双锥光纤结构使光场模式互相干涉,光波模式恢复为LP₀₁模,FWM受到抑制。该现象和机理有利于抑制密集波分复用(DWDM)系统中光学非线性失真和促进光孤子通信系统的发展。     

聚合物阵列波导光栅波分复用器中波导的弯曲损耗

本文对聚合物阵列波导光栅(AWG)波分复用器中波导的弯曲损耗进行了理论分析。为了使AWG器件中单模传输时波导的弯曲损耗尽量地减小，结合计算实例对波导的弯曲半径、弯曲角度和弯曲弧长等几何参量的选择进行了适当的讨论。     

高功率隔离器单模与多模工作退偏特性

以传统结构隔离器为模型,应用琼斯理论,比较分析了单模与多模激光入射时高功率隔离器热致退偏特性。研究结果表明：高功率隔离器热致退偏可分为线性双折射致退偏与圆双折射致退偏;两种退偏均与入射激光功率的平方成正比;在光功率一定的条件下,线性双折射致退偏不随光斑半径的变化而变化,圆双折射致退偏随光斑半径的增大而减小;在其它条件相同的条件下,多模光场能够有效地降低隔离器热致退偏,多模时线性双折射致退偏仅为单模时退偏的60%,圆双折射致退偏也比单模时要小,减小幅度随光斑半径的增加而增加。     

The statistical fluctuation of a single-mode laser system driven by coloured pump noise with signal modulation and the quantum noise with cross-correlation between its real and imaginary parts

Using the linear approximation method, this paper studies the statistical property of a single-mode laser driven by both coloured pump noise with signal modulation and the quantum noise with cross-correlation between its real and imaginary parts, and calculates the steady-state mean normalized intensity fluctuation and intensity correlation time. It analyses the influences of the modulation signal, the net gain coefficient, the noise and its correlation form on the statistical fluctuation of the laser system respectively. It is found that the coloured pump noise modulated by the signal has a great suppressing action on the statistical fluctuation of the laser system; the pump noise self-correlation time and the specific frequency of modulation signal have the result that the statistical fluctuation tends to zero. Furthermore, the `colour' correlation of pump noise has much influences on the statistical fluctuation of the laser system. Increasing the intensity of pump noise will augment the statistical fluctuation of the laser system, but the intensity of quantum noise and the coefficient of cross-correlation between its real and imaginary parts have less influence on the statistical fluctuation of the laser system. Therefore, from the conclusions of this paper the statistical property can be known and a theoretical basis for steady operation and output of the laser system can be provided.     

平方泵噪声驱动的单模激光立方模型及光强定态概率分布

合理地引入了平方泵噪声到单模激光的立方模型中. 得到封闭的光强朗之万方程. 基于作者早期关于非线性外噪声的近似福克-普朗克方程(AFPE)的工作，得到了光强概率分布的AFPE，求出了该AFPE的归一化定态概率分布的精确解析表达式，并根据表达式对泵噪声实部和虚部之间的关联系数λ的对称性，得出了若干关于系统定态统计性质的普遍结论. 关键词： 平方泵噪声 单模激光的立方模型 光强定态概率分布 统计性质重复出现     

基于飞秒激光直写的单向单模耦合微腔

对具有高Q值的回音壁模式微腔进行调制来获得单向单模输出,对研究腔光力学和开发高质量的微激光具有重要意义.本文对利用飞秒激光直写加工的耦合回音壁模式微腔的研究进行了简要回顾,具体介绍了微腔结构设计、加工过程、激射和耦合机制研究等.利用飞秒激光直写加工的强大三维图案化能力,灵活地设计实现了具有集成功能的单个微腔和具有不同空间组合位置的多个耦合微腔.基于耦合微腔的微激光具有低阂值,同时显示出良好的单模特性和单向性.结合理论模拟可以证实,微腔与微腔/光栅之间的耦合,一方面支持游标效应和集成滤波两种选模方式,另一方面能够破坏微腔的旋转对称性从而获得单向输出,从而实现了对微腔输出的有效调控.     

生物传感中平板光波导模式研究

为提高生物传感探测的灵敏度和响应速度,基于平面光波导理论,运用消逝场原理在生物传感领域的应用,在相同条件下比较了平面波导单模和多模2种模式下消逝场区域能量的大小,并且用VC和Matlab工具模拟论证单模能量高于多模。理论计算表明：单模和多模的荧光效率分别为5.83%和1.75%,在此计算中单模的荧光效率比多模的高。因此,在生物传感及其相关应用中,选用平板光波导的单模模式具有一定的优越性,为实际设计提供了理论依据。     

耗散腔中两二能级原子态的量子信息保真度

在能量耗散腔中,原子用泡利算符描述,光场用相干态描述,运用密度矩阵理论,得到了两二能级原子密度矩阵元的演化规律,针对不同的初态,分析与单模辐射场作用过程中原子态的量子信息保真度.结果表明:当两原子初始处于不同的量子态时,量子信息在传输过程中可能不失真或部分失真,也可能出现周期性演化;在输出态和输入态具有相同的纠缠度时,量子信息可能不失真,也可能完全失真.     

基于反谐振空芯光纤的中红外TDLAS系统设计及应用实验研究

针对燃烧诊断在2～3μm波长的光谱测量需求,设计并搭建了基于反谐振空芯光纤的可调谐半导体吸收光谱（TDLAS）测量装置,开展了高温水汽在2.5μm波长吸收光谱的定标与测量研究。在2～5μm中红外波段,反谐振空芯光纤可实现低损、单模长距离传输,能够有效解决商用氟化物光纤多模干涉造成的TDLAS测量精度下降的问题。经所提TDLAS系统准直后光束的直径低至2.5 mm,发散角为0.004 rad,系统信噪比为31 dB,相比基于氟化物光纤的TDLAS系统,所提系统的性能得到了极大提升。进一步分析了反谐振空芯光纤中痕量水蒸气对于4029.52 cm-1谱线测量的影响,并通过抽真空的方式降低其影响,从而提高了系统的测量精度。     

二次谐波中的饱和效应和乘性噪声

研究了单模激光中产生的二次谐波的统计性质,用全饱和激光理论导出了二次谐波光子计数ｍ的几率分布函数、二次阶乘矩和三次阶矩的表达式,同实验值比较,理论与实验在阈值附近符合得很好。研究结果表明,激光场基波和二次谐波的涨落随空腔衰减常数的增大而减小;当激光场中含有乘性噪声时,乘性噪声增强基波的涨落,同时抑制二次谐波的涨落。