负三阶色散光纤中的孤子效应脉冲压缩

正三阶色散对光纤孤子传输和孤子效应脉冲压缩都是有害的．本文对负三阶色散光纤中的孤子效应脉冲压缩进行了数值计算,发现在适当条件下,负三阶色散对孤子效应脉冲压缩不仅无害,而且有益。     

孤子效应脉冲压缩中的三阶色散抑制

最近的研究表明，色散位移光纤中的孤子效应脉冲压缩受三阶色散的影响很大。本文首次提出并通过数值计算证明，若周期性地改变光纤的三阶色散系数，则可有效地抑制三阶色散对色散位移光纤中孤子效应脉冲压缩的影响。     

一种基于交叉相位调制的增强型孤子效应脉冲压缩方法

提出了一种新的增强型孤子效应脉冲压缩方法,即让两个中心波长比较接近的脉冲在光纤负群速色散区共同传输,与传统的单脉冲压缩相比,交叉相位调制可使得双脉冲的孤子效应压缩得到显著增强．计算表明,交叉相位调制不仅能有效地提高脉冲压缩比,而且能大幅度缩短脉冲压缩所需的光纤长度。本文还进一步就脉冲离散效应、喇曼自散射效应、以及初始输入脉宽不匹配等因素对脉冲压缩的影响进行了详细的计算和分析。     

采用分步傅立叶方法初始啁啾脉冲的孤子效应压缩

采用分步傅立方法数值模拟皮秒脉总冲在单模光纤中的传输,计算和分析了初始啁啾以坡秒脉冲的孤子效应压缩的影响。通过分析脉冲压缩比,最佳光纤长度,压缩后手脉冲峰值功率和脉冲压缩质量的变化,发现采用增大初始啁啾的办法,可以使皮秒脉冲得到更好的压缩。     

基于单模光纤的超短光脉冲产生方法（Ⅲ）──啁啾脉冲压缩与弱脉冲压缩

本文系统地介绍了在单模光纤中实现啁啾脉冲压缩和基于交叉相位调制效应脉冲压缩的方法和原理．报道了我们最近的研究结果，讨论了实现高效率光学脉冲压缩的途径。     

光纤中基于交叉相位调制的基孤子压缩

提出了一种在单模光纤负群速度色散区由基孤子产生超短光脉冲的新方法，即当波长位于光纤负色散区的基孤子信号脉冲和波长位于光纤正色散区的泵浦脉冲在光纤中共同传输，光纤零色散波长位于基孤子波长与泵浦脉冲波长中间附近时，交叉相位调制能使基孤子压缩．数值计算表明，入射泵浦脉冲越强，由基孤子信号脉冲产生的光脉冲的宽度越窄，峰值功率越高，而且所需的光纤长度越短，但是压缩质量减小．当泵浦脉冲的阶数不变、泵浦脉冲脉宽减小时，信号脉冲的压缩因子增大．     

色散缓变光纤中预啁啾皮秒脉冲的孤子效应压缩

在色散缓变光纤中，采用群速色散参量以指数方式衰减的理论模型，用分步傅立叶方法数值模拟皮秒脉冲在色散缓变单模光纤中的传输，计算和分析了预啁啾对色散缓变光纤中皮秒脉冲的孤子效应压缩的影响．通过分析脉冲压缩比，最佳光纤长度，压缩后的脉冲峰值功率和脉冲压缩质量的变化，发现加入预啁啾，可以使皮秒脉冲得到更好的压缩．     

孤子脉冲在光子晶体光纤中的传播特性研究

根据光脉冲在光子晶体光纤中传播的非线性薛定谔方程,分析了孤子传播基本原理,给出了光脉冲在光子晶体光纤中色散和非线性效应的表达式,对非线性薛定谔方程进行归一化处理并求解,获得光子晶体光纤中基态孤子解.在远大于光纤零色散波长区域,使色散和非线性效应达到平衡,在光子晶体光纤中就可以得到稳定的光学孤子.光子晶体光纤中产生的孤子可以作为光孤子通信的载波,是光子晶体光纤中高次谐波产生的泵浦源.     

光纤中基孤子脉冲压缩的一种新方法

提出了利用色散管理光纤压缩基本弧子脉冲的一种新方法,针对两种不同的色散管理光纤,讨论了色散管理光纤中脉冲压缩机理和压缩效果。研究发现总色散为零和总色散不为零的色散管理光纤都可以获得较大的脉冲压缩比。当考虑喇曼自频移效应的影响时,发现自频移效应对脉冲压缩起抑制作用。     

五次非线性效应对高斯脉冲和孤子啁啾演变影响的研究

从理论上推导出包含五次非线性系数的高斯脉冲和孤子的啁啾表达式.发现不论是高斯脉冲还是孤子,五次非线性效应对啁啾的影响与脉冲的初始啁啾、光纤的损耗系数、入射光场的峰值功率和脉冲传输距离等诸多因素有关.在其他参数给定的情况下,分别考虑了五次非线性效应对高斯脉冲和孤子啁啾的影响特性,并做了简单的比较.结果表明,高斯脉冲和孤子啁啾的演变特性极为相似.选择合适的五次非线性系数的光纤,并与其他参数相匹配,可以在高斯脉冲和孤子中心附近相当宽的区域内出现净啁啾等于零或近似等于零的现象.     

不同DDF构成的MZI的光脉冲压缩特性比较

比较了3种不同色散递减类型光纤构成的马赫-曾德尔干涉仪（MZI）的先脉冲压缩特性．结果表明：考虑高阶效应时,各种色散渐减光纤构成的MZI的脉冲压缩比例较大,脉座能量也大,对数渐减光纤构成的MZI压缩脉冲质量最好;不考虑高阶效应时,也是对数渐减光纤构成的MZI的压缩脉冲质量最好．     

色散缓变光纤能有效抑制超短光脉冲的Raman孤子自频移吗？

研究了色散缓变光纤中超短光脉冲的Ｒａｍａｎ孤子自频移现象。利用绝热动方法得到了一个关于Ｒａｍａｎ孤子自频移的普遍表达式。结果表明：光纤色散缓变率存在一个能抑制短超光脉冲的Ｒａｍａｎ孤子自频移的阈值，呆有当色散缓变率小于这个阈值时，色散缓变光纤才能有效抑制超短光脉冲的Ｒａｍａｎ孤子自频移。     

源啁啾所致光脉冲的压缩特性

用付理叶变换法从理论上分析了正常色散区域中群速度色散(GVD)和自相位调制度效应(SPM)对光纤中光脉冲传输的影响．结果表明负的源啁啾脉冲在传输过程中能够得到压缩，正的源啁啾导致啁啾脉冲频谱展宽，自相位调制也能使光脉冲压缩但效果较差．     

基于NOLM中XPM效应的光脉冲压缩研究

提出了利用色散位移光纤(DSF)构成的非线性光纤环路镜(NOLM)中交叉相位调制(XPM)效应获得光脉冲压缩的新方法,并进行了相关分析.数值结果表明:在NOLM中,利用泵浦脉冲与其中一路信号脉冲共同传输时的交叉相位调制(XPM)效应,可使最终输出的信号脉冲获得较好的压缩.     

超短激光脉冲压缩机理探析

本研究了激光脉冲压缩过程中一个很重要的非线性效应——自相位调制效应．分析了脉冲窄化的机理，同时指出了制约脉冲压缩的其它影响因素，得出了决定脉冲压缩的基本要求．     

单模光纤中基黑孤子传输的微扰分析

基于描述光学暗孤子的NLS方程的守恒律,研究了单模光纤中微扰对基黑孤子脉冲传输特性的影响,导出了基黑孤子参数的演化方程组,从其出发讨论了光纤小损耗、三阶色散和内脉冲拉曼散射(IRS)等效应.     

色散缓变全内反射光子晶体中孤子传输的等价增益

从非线性薛定谔方程出发,导出了Compton散射下全内反射光子晶体光纤中色散缓变管理孤子脉冲传输的准非线性薛定谔方程.数值模拟结果显示:耦合光能使孤子脉冲比散射前有更大的压缩效应,更剧烈振荡效应,更严重的偏离孤子形态效应.为保持孤子形态传输,应尽量避免Compton散射发生.     

用正常色散光纤进行增益开关 DFB 激光器光脉冲压缩

研究了利用正常色散光纤压缩１．５５μｍ增益开关ＤＦＢ激光器出射的光脉冲。从激光器的单模速率方程出发，利用数值方法研究了在不同的增益开关状态下，输出光脉冲的时域及频域特性。以此光脉冲作为初始脉冲并利用非线性薛定谔方程及分步傅立叶方法研究其在正常色散光纤中的压缩效应。理论研究指出激光器的增益开关状态对输出光脉冲的啁啾分布有较大影响，从而影响了脉冲的压缩效果。实验中利用这种方法，将重复频率为５ＧＨｚ、初始脉宽为４２．６ｐｓ光脉冲压缩至６．２ｐｓ。理论与实验结果吻合。     

我校非线性导波光学研究取得新进展

我校量子电子学研究所徐文成博士与清华大学电子工程系高以智教授合作对色散渐减光纤中光孤子传输特性进行了实验研究.他们将增益调制ＤＦＢ激光器中输出的红移啁啾光脉冲经色散补偿获得25ＧＨｚ、44ｐｓ的光脉冲,耦合进入色散渐减光纤被进一步压缩,最后得到830ｆｓ的光脉冲,脉冲压缩率达53.这是目前国内利用光孤子压缩效应获得的最短光脉冲.色散渐减光纤是指光纤色散沿纵向逐渐减少的光纤,该种光纤在控制光孤子传输特性方面具有许多无与类比的特点,其中之一是它能够等价成被动放大器件补偿光纤损耗、压缩超短光脉冲,因而在未来高码率光纤通…     

单模光纤中单孤子脉冲的非线性传输

本文借助基于NLS方程的守恒量建立起来的单孤子参数的演化方程组,研究了单模光纤中的小损耗、三阶色散和五阶非线性对单孤子脉冲传输的影响,得到了单孤子参数的近似演化关系式。