基于半导体光放大器交叉增益调制(SOA-XGM)波长变换器仿真研究

本文在PTDS(Photonic Transimission Design Suite)软件仿真平台上对基于半导体光放大器交叉增益调制(SOA-XGM)的波长变换器的变换特性作了仿真实验研究,仿真并分析了输入信号光功率、输入探测光功率、偏置电流和SOA的结构参量等因素对变换信号的消光比(ER)、Q值及误码率(BER)的影响关系.研究结果对优化设计SOA-XGM波长变换器有一定的参考价值.     

All-optical broadcast and multicast technologies based on PPLN waveguide

All-optical 1 ×4 broadcast and 1 ×3 multicast experiments of a 40-Gb/s return-to-zero on-off keying （RZ- OOK） signal based on a periodically poled lithium niobate （PPLN） waveguide are demonstrated in this letter. Clear opened eye diagrams and error-free performance are achieved for the broadcast signals at 1541.3, 1543.7, 1548.5, and 1550.9 nm. Multicast technology uses cascaded second-harmonic generation and difference-frequency generation in a Ti：PPLN waveguide. An error-free operation with a negligible power penalty is achieved for the three wavelength-division multiplexing multicast signals at 1533, 1537, and 1541 nm.     

基于自相位调制效应的硅基中红外全光二极管

信号单向导通器件是集成光学中一种重要的基本元件,而中红外波段在空间遥感,光谱分析等领域都有极其重要的应用.本文提出了一种由两个硅基微环谐振腔构成,基于自相位调制效应的硅基中红外全光二极管,并利用数值模拟的方法进行了分析.结果表明,在输入光强为0.5 mW到20 mW之间时,其非互易导通率可以大于20 dB,且正向透过时损耗小于10 dB.此外,本文还讨论了环形谐振腔中的线性吸收率,以及双稳态效应对结果的影响.     

全光扫描装置设计及实验研究

针对惯性约束聚变研究中高时间分辨测量的需求,详细分析并设计了一种新型的高时间分辨的全光扫描装置。该装置根据光生载流子效应、波导传输和棱镜色散原理,采用全光学元件,实现了全光器件的类条纹相机扫描功能。设计制作了具有棱镜结构和光偏转功能的全光扫描模块。以1053 nm激光为传输光,527 nm激光为泵浦光,完成了脉宽为8 ps的脉冲激光信号作用下的光偏转实验。从技术上验证了全光扫描技术的可行性。     

时分复用信号中的全光时钟提取实验

利用非均匀复用后的时分复用 (OTDM)信号 ,从 4× 2 .5GHz的时分复用光脉冲信号中直接提取出复用前的2 5GHz分路时钟信号。此技术可用于高速率时分复用光纤通信系统的解复用中的时钟提取。     

基于探针光调制的皮秒分辨X-ray探测方法与实验

高能密度物理研究中涉及许多单次皮秒现象的诊断测量, 然而对单次X-ray脉冲形状、X-ray与激光脉冲的皮秒精度同步依然是极具挑战的课题. 传统行波选通分幅相机受电子渡越时间限制, 难以突破40 ps时间分辨极限. 本文围绕半导体中光学探针光的全光调制效应, 提出一种以低温GaAs材料为基础, 实现皮秒时间分辨X-ray探测的新方法, 详细阐述了该探测器的工作机理、器件参数设计和时间分辨能力. 通过飞秒激光打靶实验, 验证了其概念设计的正确性. 结果表明该探测器具有约1.5 ps时间响应和10 ps时间分辨能力, 通过材料优化可将时间分辨提升 至1 ps以内.     

(1+2)维强非局域空间光孤子的相互作用

强非局域空间光孤子是指满足强非局域条件的空间孤子.在Snyder和Mitchell工作的基础上，获得了不共面对称斜入射(1+2)维强非局域空间光孤子对相互作用问题的精确解析解.结果表明，光束初始中心距离在大范围尺度内变化时，双孤子的演化都能形成类似DNA结构的稳定缠绕，这种稳定缠绕的结构与双孤子的初始相位差无关；光束中心在横截面上的投影轨迹一般是一个斜椭圆，通过改变两光束的初始中心距离和倾斜度可以控制该椭圆轨迹的变化.指出了利用(1+2)维强非局域空间光孤子的相互作用特性实现平面全光开关和全光互联的潜在可能性. 关键词： (1+2)维非局域非线性介质 空间光孤子的相互作用 全光开关 全光互联     

用于全光缓存的光阈值门理论和实验研究

提出了一种基于光阈值门的全光缓存方案,采用两个非对称的SOA环形腔激光器耦合构成光阈值门,其输出光可以在两种波长上切换,可控制波长转换器实现光包路由,从而将需缓存的数据包路由到缓存端口,避免了复杂的包头处理.建立了光阈值门的理论模型,对10 Gbit/s的光阈值门的动态特性进行了数值模拟和实验研究,实验结果和理论计算结果相符合,实验也表明光阈值门两种输出状态的消光比可达30dB.     

饱和吸收体实现波长转换的理论模型分析

作为自动交换光网络中的核心器件,全光波长转换器在网络中发挥着重要作用。基于半导体激光器速率方程,提出了新的基于饱和吸收体实现全光波长转换器的理论模型;并针对该理论模型,采用小信号分析方法讨论了波长转换的频率调制响应特性;数值求解了不同偏置电流、码速、输入信号光功率对波长转换性能的影响,对于实现和优化基于饱和吸收体的全光波长转换器有理论指导作用。     

All-optical switchings of 3-hydroxyflavone in different solvents

3-hydroxyflavone （3-HF） is an organic molecule with an excited-stated intramolecular proton transfer （ESIPT） effect. All-optical switchings and beam deflections of 3-HF in three kinds of solvents （cyclohexane, ethanol and dimethyl sulfoxide） have been investigated by using the third-harmonic generation （355 nm） of a mode-locked Nd：YAG laser as a pump beam and a continuous-wave （cw） He-Ne laser （632.8 nm） as a probe beam. The nonlinear refractive indices of 3-HF in the three different solvents are determined by using the Z-scan technique under an ultraviolet （UV） pump beam at a wavelength of 355 nm. It has been found that the optical switching and beam deflection effects result from the change in refractive index of 3-HF under the irradiation of the pump beam. On the basis of the analyses of absorption spectra and fluorescence spectra, we conclude that the change in refractive index of 3-HF is due to not the thermal effect but the ESIPT effect of 3-HF under the pump beam. As the ESIPT is exceedingly fast, 3-HF might be an excellent candidate for high-speed optical switching.