色散缓变光纤中高阶色散和高阶非线性下的交叉相位调制不稳定性

从包含高阶色散和高阶非线性的广义非线性薛定谔方程出发,理论上推导了色散缓变光纤(DDF)中交叉相位调制(XPM)不稳定增益谱,分析了4阶色散、5阶非线性系数以及光纤纵向色散参量对增益谱的影响.数值仿真结果表明:在DDF的正、反常色散区,4阶色散导致XPM不稳定均发生在两个频谱区.正(负)5阶非线性使增益谱的谱宽和峰值增大(减小).DDF中XPM不稳定增益谱宽比常规光纤的宽,且随着光纤纵向色散参量的增大,DDF中XPM不稳定越来越明显.     

高阶色散和高阶非线性对交叉相位调制不稳定的影响

以包含高阶色散和高阶非线性的广义非线性薛定谔方程为基础,研究了有损光纤中交叉相位调制(XPM)不稳定增益谱,分析了四阶色散、五阶非线性系数以及光纤损耗系数对增益谱的影响。结果表明：在光纤的正、反常色散区,四阶色散导致XPM不稳定均发生在两个频谱区。正五阶非线性使增益谱的谱宽和峰值增大,负阶非线性使增益谱的谱宽和峰值减少。光纤损耗对增益谱的谱宽有较大影响,它使增益的谱宽变窄,且随传输距离的增大谱宽变得更窄。     

Compton散射对强双折射光纤矢量调制不稳定性的影响

研究了多光子非线性Compton散射对入射光脉冲在强双折射光纤中传输的影响,给出了光脉冲传输满足的非线性薛定谔方程,讨论了光的偏振方向沿两个双折射轴的分量强度相等时,在正常色散区和反常色散区所产生的调制不稳定性. 结果表明:在不同的色散区,对应不同的功率区域,光脉冲有不同的增益谱,当双折射性质发生变化时,该增益谱比散射前有更加明显的不同.     

频分复用系统中的五次非线性效应

在光路密集的频分复用系统中,当光纤中入射光功率非常大的时候,五次非线性效应不能忽略.重点考虑了五次非线性对调制不稳定性(MI)的影响,结果表明:当光场强度非常大时,由于五次非线性效应的影响,在光纤的反常色散区,MI并非总能发生.这为有效地避免频分复用系统中四波混频的不利影响提供了思路.计算表明,为了降低MI不能发生的功率阈值,需要充分利用具有高五次非线性系数的光纤做传输介质.     

双泵浦光纤参量放大器中泵浦与光纤长度选取的研究

研究了强非线性色散位移光纤和光子晶体光纤中的光纤参量放大增益特性.结果表明,在泵浦光功率低于受激布里渊散射阈值的条件下,当两泵浦光功率相等且功率之和与光纤长度的乘积满足某一特定值时,可得到最佳增益谱平坦性、增益峰值、增益带宽等参数;适当改变光纤长度或泵浦光功率,可以优化光纤参量放大.     

线性损耗下绝缘硅基波导调制不稳定性

考虑绝缘硅(SOI)波导线性损耗情况下,对SOI波导飞秒脉冲传输调制不稳定性进行了研究.推导了调制不稳定性增益谱的计算公式,导出了峰值增益、峰值增益频率和增益谱带宽的表达式.分析了脉冲峰值功率、群速度色散和线性损耗等参量对调制不稳定性的影响,并以具体结构SOI光子线波导为例进行了模拟.结果表明,即使在微弱光功率下,在反常色散区仍存在强烈的调制不稳定性,其增益是同等光功率光纤介质的102~103倍;线性损耗明显影响SOI波导调制不稳定性增益谱,在传输距离5 mm处,峰值增益频率和增益谱带宽分别降为其最大值的42.68%和41.38%.     

不同色散分布的双折射光纤中B磁波的调制不稳定性分析

利用光脉冲在光纤中传播时所遵守的相干非线性薛定谔耦合方程,研究了不同群色散剖面结构的双折射光纤中调制不稳定性增益谱。结果表明:各种群色散剖面光纤的增益谱宽并不相同,当光纤色散系数和光纤损耗满足一定关系时,指数型光纤的增益谱宽与传输距离是一单调关系;线型、高斯型光纤的增益谱宽变化曲线都有一个谷底;双曲线型光纤情况较为特殊,它的增益谱宽先是展宽,然后又逐渐减小。     

单模光纤中四阶色散所致的调制不稳定性

利用准非线性薛定谔方程研究了单模光纤中在最小群速度色散波长附近的调制不稳定性,发现由于四阶色散的存在,在二阶色散等于零时,仍存在调制不稳定性,该不稳定的区域范围与初始入射脉冲的功率和四阶色散有关．     

在零散波长附近的色散缓变光纤及其调制不稳定性

利用准非线性薛定谔方程，得出在零色散波长处光脉冲在色散缓变光纤里无畸变传输所满足的色散和损耗的关系，分析了色散缓变光纤调制不稳定性，由于四阶色散的存在，在二阶色散等于零时，仍然存在调制不稳定性，并对比了色散缓变光纤和到时候光纤的调制不稳定性增益谱。     

弱非局域非线性介质中的调制不稳定性

采用Fourier变换研究了含5阶非线性的弱非局域介质中平面波的调制不稳定性(MI).结果表明,正5阶非线性非局域介质中平面波的稳定性质与弱非局域Kerr介质一致,但负的5阶非线性却改变了其稳定性质.自聚焦介质中MI增益谱为有限宽度,谱的最大值和谱宽均随5阶非线性的增大而增大;与此相反, 除特定范围外,自去焦介质具有无限宽的MI增益谱,波数的阈值与5阶非线性的符号和大小有关.     

3阶色散对双折射光纤中光孤子全光开关的影响

运用分裂步长傅立叶方法数值模拟耦合非线性薛定谔方程,研究了双折射光纤中光孤子全光开关的性质.研究发现通过改变初始脉冲输入条件和双折射光纤参数可以实现光孤子全光开关的开和关,同时研究了3阶色散对双折射光纤中光孤子全光开关的影响,得出较大的3阶色散能够破坏光孤子的稳定性,进而对光孤子全光开关产生影响,而较小的3阶色散不会改变光孤子全光开关的性质.     

高阶色散和五阶非线性对类明孤子传输特性的影响

从修正的非线性薛定谔方程(MNLSE)出发,采用变分法,导出了在高阶色散和五阶非线性共同作用下类明孤子脉冲参数随传输距离的演化方程组;求出了振幅与脉宽、脉宽与啁啾之间的约束关系及脉宽随传输距离演化的解析解;分析讨论了光纤中高阶色散和五阶非线性共同作用对类明孤子传输特性的影响.     

在色散缓变光纤中调制不稳定性的基态增益谱

从非线性薛定谔方程出发，得出在色散缓变光纤中调制不稳定性的基态谱益谱，并与普通光纤及理想光纤的增益谱进行对比，从中分析了调制不稳定性和亮孤子解之间潜在的关系，并得出不同色散缓变光纤与周期变化光纤之间的区别和联系。     

光子晶体光纤反常色散区的频率转换实验研究

利用自制的高非线性光子晶体光纤进行了飞秒激光脉冲传输实验,研究了在不同功率、不同输入波长下高非线性光子晶体光纤的频率转换现象。当输入激光脉冲的中心波长位于光子晶体光纤反常色散区800nm处时,输出光谱向短波方向展宽,其产生的反斯托克斯波强度随输入功率增强逐渐增强;当输入激光脉冲的中心波长在反常色散区不同波长下时,光纤的频率转换效率不同,越接近零色散波长,转换效率越大,当输入脉冲中心波长为760nm时,产生的反斯托克斯波的中心波长为465nm,其强度是抽运波剩余强度的8.1倍,转换效率高达90%。     

双泵浦功率比实现参量控制减小SBS慢光脉冲失真的研究

基于单模光纤中SBS慢光特性,通过控制双宽带泵浦光功率比实现参量控制脉冲失真.利用较强泵浦光增益谱的中心频率与较弱泵浦光损耗谱的中心频率相重合,调节较弱泵浦光的功率和谱宽,能够部分地抵消掉较强增益谱的顶部从而构建出平坦的增益谱.研究表明:通过控制双泵浦功率比q,讨论q对相关参量(Wflat、Re[g(ω)]、Im[g(ω)]、ΔTd和ΔTd/Tin等)的影响,可得到功率比q的选取在2.0~3.5区间,使脉冲各参量达到最佳优化状态的结论.同时进一步讨论增益引起的脉冲展宽Bgain,群速度引起的脉冲展宽BG VD和三阶色散,均导致脉冲图像发生扭曲、变形,经研究表明三阶色散是导致的脉冲失真的主要因素.     

自陡峭效应对色散缓变光纤的调制不稳定性影响

研究了自陡峭这一非线性效应对不同群色散剖面色散缓变光纤中调制不稳定性的影响,结果表明不同类型的色散缓变光纤中的色散缓变参数均存在一最佳值,在此值下增益谱的谱宽最宽,而当色散缓变参数大于某一值时增益谱宽为0.     

自陡峭效应对不同群色散剖面色散缓变光纤中调制不稳定性的影响

研究了自陡峭效应对不同群色散剖面色散缓变光纤中调制不稳定性的影响,结果表明：不同类型的色散缓变参数均存在某一最佳值,在此值下增益谱的谱宽最宽,而当色散缓变参数大于某—值时,增益谱宽为0。     

色散和非线性效应对拉曼放大器性能的影响

从耦合振幅方程组出发,研究了色散和非线性效应对光纤拉曼放大器性能的影响。通过系统仿真,得到色散参量的变化对拉曼放大器的性能影响较大,而非线性系数对其影响较小。还仿真了采用不同光纤作为传输媒质时拉曼放大器的性能,并与传统方法的仿真进行了比较。结果表明:当仿真距离较短时,两种仿真方法的结果基本符合。但是,当仿真距离较长时,结果出现显著偏差。采用G.653光纤作为传输媒质,两种仿真方法的结果偏差较小;而采用G.652光纤,结果偏差较大。     

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．     

单模光纤零色散皮长附近的调制不稳定性：考虑高阶非线性效应

利用修正的非线性Ｓｃｈｒｏｅｄｉｎｇｅｒ方程研究了单模光纤中零色散波长附近飞秒光脉冲的调制不稳定性，发现了一个新的由光纤四阶色散导致的高制不稳定区域，新区域的最大调制增长率和调制范围与光脉冲的初始入射功率和四阶色散有关。光纤自陡峭效应和Ｒａｍａｎ延迟效应对两个调制不稳定区域的最大调制增长率和调制范围都有影响，自陡峭效应对新区域的影响较大且存在一个决定新区域出现与否的阈值；Ｒａｍａｎ延迟效应对调制不