Nonlinear optical fiber resonator: Optical fiber bistability

The linear and nonlinear charecteristics of verious optical fiber loop resonators have been processed uniformly using transmission matrix method. It is pointed that in nonlinear operation condition each of those optical fiber loop resonators may be used to make an all-optical fiber bistability device. The configuration, charecterictics and threshold of verious Er-doped fiber loop bistability devices have been calculated, analysised and compared, and the design principle of those devices has been given. Supported by the National Natural Science Fundation of China Zhang Yuancheng: born in Aug. 1938, Professor     

Hybrid fiber optical bistability and optical signal processing

A hybrid fiber optical bistable device with electrical feedback has been proposed and analyzed. Bistability operation and some applications for optical signal processing have been realized experimentally. Supported by the National Natural Science Fundation of China Song Qian: born in Aug. 1937, Professor     

高速光通信中的全光数字信号处理技术

 2016年美国光纤通讯展览会及研讨会（OFC）报道了光传输速率105.1 Tbit/s、传输距离14350 km的实验方案,高速光传输技术日渐成熟丰富,全光交换成为全光网的关键。光交换网络节点对高速光信号进行处理,主要包括全光逻辑、波长变换、全光缓存、全光计算等核心全光信号处理技术。本文在课题组研究工作基础上,介绍现代高速光通信中全光数字信号处理技术。     

高速光纤通信测量技术的发展趋势

 光纤通信单信道速率持续向100 Gbit/s甚至更高发展,对测量仪器的带宽提出了更高的要求。由于电子瓶颈的限制,传统的电示波器极限带宽在70～90 GHz。目前能够测量100 Gbit/s光通信信号的电示波器技术难度和成本越来越高。为了突破电子瓶颈的限制,需要采用新的采样机理对超高速光通信信号或超宽带光信号进行测量。介绍了光域采样的基本原理和相应的光采样示波器及光采样示波器研发的进展。随着信道速率的不断提高,光纤链路的物理损伤对信号的影响越来越显著,如何监测光纤链路的物理损伤成为超高速光通信网需要解决的问题。基于对光物理层损伤的研究,提出了采用分数阶傅里叶变换测量光纤链路色散和非线性效应的方法,并对高速光纤通信链路的测量技术发展作了展望。     

Optical switching and digital signal amplification using an optical fiber grating OBD

It is proposed that an optical fiber grating bistability device may be used for an all-optical switching or an all-optical digital signal amplifier with low power and high speed. The principle, characteristic and parameter are analysed, and some design ideas are given. Supported by National Natural Science Foundation of China Song Qian: born in Aug. 1937, Professor     

Mesh互连网络光互连板结构设计

介绍了一种依据Mesh光互连网络拓扑原理设计制作的新型Mesh光互连板结构，提出了采用自己空间光互连和光纤互连相结合的互连方式，利用自由空间和光纤对光信号进行传输，对光路转换模块和单元模块以及该互连板的总体结构进行了分析和设计，对实验过程进行简要设计和分析，并对试验结果作了分析，指出了影响实验结果的因素，提出在以后的设计中采用自由空间光互连和波导互连的方式以提高集成度，减小误差。     

光通信器件的发展历史、现状与趋势

 从行业和技术的角度概述了光通信器件的发展现状,介绍了中国光通信器件的发展水平,分析了中国光通信器件与国际领先水平的差距。分析表明,光集成技术是未来光器件的主流发展方向,Ⅲ-Ⅴ族材料和硅基材料被业界普遍看作未来光集成技术的两大阵营,将改变光器件的设计和未来。     

光磁共振实验中干扰峰的辨别方法

简要介绍了光磁共振实验原理及采用扫场法测量铷原子朗德因子的实验方法.通过对磁共振原理的研究与分析,发现实验中正常磁共振信号的产生受到有关实验条件的限制,并且实验条件改变时会遵循一定的规律,而干扰信号则不具备这些特征.提出了辨别干扰峰的3种方法,即去射频场法、变频法和差值法,并对这3种方法的原理与应用作了介绍.     

光纤通信中非线性香农极限的突破——光频梳应用及发展趋势

 受限于光纤克尔非线性效应对传输信号质量的影响,光纤通信系统的传输速率和容量难以突破非线性香农极限的限制。利用光频梳的相干特性结合数字信号处理技术突破了早期非线性香农极限的传输性能,有望开启光频梳在下一代光纤通信领域研究的新时代。本文介绍光频梳的定义及产生机制、光频梳在信息通信系统中的最新典型应用、基于光频梳和通信信号处理技术在其他物理科学领域中的交叉应用,探讨了光频梳技术的未来发展方向。     

基于光纤延迟线的OCDMA编解码器实验研究

基于光地址码的自相关和互相关特性分析了光纤延迟线光编/解码器的工作原理和光纤延迟线长度选择的依据.在理论分析的基础上采用实际制作的光编码器搭建了两路的OCDMA实验平台,进行实验分析并得到相应的实验结果,表明利用并行光纤延迟线可以成功地实现OCD-MA编解码.     

全新光交换网络设计

提出了一种全新无阻塞光交换网络，论述了它的正确性，设计了其中的主要部件。该设计将先进的光交换与现有技术相结合，有可能为大容量光交换机的实现提供一条快捷的路径。当光束偏转速度达到纳秒级时，该网络又可将光交换与ＡＴＭ（异步转移模式）交换相结合，从而满足高速信息网络对交换的要求。模拟实验表明，本网络是容易实现的。     

连续激光照射下In_2O_3纳米微粒的光学限幅特性

随着现代科学技术的飞速发展 ,高灵敏快速响应探测器产生广泛应用 ,为了避免强光照射对这些精密仪器的损伤 ,光限幅器的需求也日渐迫切。本文用Z -扫描技术测量了表面修饰In2 O3 纳米微粒的有效非线性系数n2 和光学限幅特性曲线 ,发现在连续激光照射下In2 O3 纳米微粒呈现出较好的光限幅特性 ,光限幅阈值明显低于相应的体相材料。在不同入射功率作用下 ,观察到了奇异吸收特性     

光网络中的全光环路激射

光网络中的闭合全光环路在一定条件下会形成环路激射 ,对网络造成不利的影响。从网络的通带光谱特性出发 ,分析了全光空闲环路和全光泄漏环路激射形成的原因和物理条件 ,并建立了光网络实验系统 ,发现了多个激射峰同时存在并相互竞争的现象。还研究了光节点滤波特性对全光环路激射的影响 ,指出当谱宽失配时 ,在同一信道内可能出现多个全光环路并形成激射。观察到同一个信道内两个泄漏环路激射峰和信号波长共存的现象。最后 ,指出了环路激射的危害 ,提出了消除的方法     

基于单边带调制技术的数据中心光互连性能分析

面向数据中心短距光互连传输的强度调制与直接检测(intensity modulation and direct detection, IM-DD)技术,在光纤低损耗窗口C波段传输时,色散效应将引入严重的频率选择性功率衰退问题。从IM-DD系统色散损伤理论分析入手,阐述了利用单边带(single side band, SSB)调制技术实现高色散鲁棒性传输的机理,并对系统设计的关键问题进行了讨论与综述,包括4种SSB信号的生成方式、2类信号调制格式和2种提取SSB信号线性映射项的数字信号处理(digital signal processing, DSP)算法。通过搭建SSB系统仿真分析平台,对信号生成方式、调制格式、DSP算法进行了对比与评价。通过对SSB调制光互连传输系统的理论与技术研究分析、关键参数讨论,将为实际高色散鲁棒性短距光互连系统的设计和评估提供指导。     

光纤光栅及电色散补偿技术在光纤通信中的应用

制约光纤通信最关键的因素是光纤的色散和非线性效应,采用光域和电域相结合的补偿技术,即在传输链路中采用光纤光栅补偿技术,在接收端采用电色散补偿技术,成功补偿了10GB／sNRZ信号系统中1270kmG．652光纤的色散．在入纤光功率较高的情况下,光电补偿系统抵抗非线性作用的能力明显优于全光补偿系统,同时能保持较高的系统Q值,有利于实现对现有光纤通信系统的升级和扩容．     

Nonlinear optical properties of graphene-based materials

Graphene,a two-dimensional carbon atom sheet,has attracted tremendous attention and research interest because of its exceptional physical properties.Graphene has high mobility and optical transparency,in addition to flexibility,robustness and environmental stability.The main focus so far has been on fundamental physics and electronic devices.However,because the linear dispersion of the Dirac electrons enables ultrawideband tunability,we believe its true potential lies in photonics and optoelectronics.In this review,we introduce recent advances in the nonlinear optical properties of graphene-based materials.The rise of graphene in nonlinear optics is shown by several recent results,ranging from saturable absorbers and the four-wave mixing effect to giant two-photon absorption,reverse saturable absorption and optical limiting.The relevant forms of the graphene-based materials include pure graphene,graphene oxide and graphene hybrids.     

高效联合变换相关实验研究

本文提出了种实现高联合交换相关的方案，通过把输入面划分为上个大小相等的窗口，并利用楔镜阵列使相应于不同窗口的光学信息在谱面上形成联合功率谱阵列，在输出面上可以获得增强了相关信号，文中分析了系统原理，并给了出实验结果。     

中等视场大相对孔径水下两档变焦光学系统

研究了水下两档变焦光学系统的设计方法并给出了具体设计实例。采用轴向移动变焦方式,变焦过程中相对孔径保持不变,相对孔径为1/1.4,系统变焦比为2,在水下的宽视场角为60,°有效焦距3.6 mm,用于大范围内搜索目标;窄视场角为20°,有效焦距7.2 mm,用于对目标进行具体分析。在空间42 lp/mm处的宽视场和窄视场的光学传递函数值均大于0.4,成像质量较好。既满足了水下成像对大相对孔径和较大视场的要求,又能够在大范围内搜索目标,小范围内对具体目标进行分析,满足实际应用的需要。     

光纤流量计的研制

将传统的涡街流量计和光纤传感技术相结合,设计了一种光纤流量计。阐述了光纤流量计的测量原理,给出了涡街原理和在微弯损耗作用下的光纤损耗系数公式。介绍了经过改进的传感器结构和光纤流量计的硬、软件部分,给出了相应的放大、滤波、整形电路原理图和软件流程图。给出了实验数据并对结果进行了讨论和总结.     

双偶氮苯聚合物(PGMA-DO13)合成及其光学性能研究

偶氮苯侧链聚合物作为一类典型分子光开关、高容量数据存贮、非线性光学以及太阳能电池等材料得到广泛研究.文章合成了4-苯基偶氮-1-萘胺(DO7)、4-[4-(苯基偶氮基)-1-萘基偶氮基]-p-苯酚(DO13)及聚甲基丙烯酸缩水甘油醚(PGMA)与上述双偶氮(DO13)的共聚物(PGMA -DO13);利用元素、核磁共振...