交叉增益型全光波长转换器性能的实验研究

对基于半导体光放大器的交叉增益型波长转换器的性能进行了实验研究。给出了波长转换的实验结果，研究了放大器增益特性、泵蒲光功率、探测光功率以及放大器注入电流对转换效率、消光比特性和噪声特性的影响，并对实验结果作了分析和讨论，对进一步的波长转换实验及结构参数的优化有指导作用。     

交叉增益调制的全光波长转换的噪声特性分析

对基于半导体光放大器交叉增益调制的波长转换的输出噪声特性作了理论分析,获得了反映注入光参数对转换的信号噪声特性影响的解析表达式,通过数学计算表明,大的泵浦光功率、小的探测光功率以及合适的波长转换间隔,有利于改善转换信号的噪声特性．     

交叉增益型全光波长转换器消光比退化机理

基于半导体光放大器的分段模型,利用传输矩阵计算方法,通过准确的增益谱模拟,分析了影响交叉增益型波长转换器消光比特性的因素,计算了泵浦光平均功率、探测光功率、波长转换间隔以及放大器长度与输出信号消光比退化之间的关系,运用能带填充效应的反过程引起的增益峰值波长的漂移解释了波长上转换更为严重的消光比退化现象     

交叉增益型全光波长转换器消光比退化机理

基于半导体光放大器的分段模型，利用传输矩阵计算方法，通过准确的增益谱模拟，分析了影响交叉增益型波长转换器消光比特性的因素，计算了泵浦光平均功率、探测光功率、波长转换间隔以及放大器长度与输出信号消光比退化之间的关系，运用能带填充效应的反过程引起的增益峰值波长的漂移解释了波长上转换更为严重的消光比退化现象。     

交叉增益调制的全光波长转换的噪声特性分析

对基于半导体光放大器交叉增益调制的波长转移的输出噪声特性作了理论分析，获得了反映注入光参数对转换的信号噪声特性影响的解析表达式，通过数学计算表明，大的泵蒲光功率、小的探测光功率以及合适的波长转移间隔，有利于改善转换信号的噪声特性。     

转换速率对输出消光比影响的小信号分析

由半导体光放大器速率方程及泵浦光、探测光在放大器中的传输方程,建立了交叉增益调制波长转换器转换功率与输出消光比关系的小信号理论模型,并在不同泵浦光功率下进行了数值计算,分析表明转换速率对输出消光比有重要影响,为研究波长转换器的消光比特性提供了理论依据。     

转换速率对输出消光比影响的小信号分析

由半导体光放大器速率方程及泵浦光、探测光在放大器中的传输方程,建立了交叉增益调制波长转换器中转换速率与输出消光比关系的小信号理论模型,并在不同泵浦光功率下进行了数值计算,分析表明转换速率对输出消光比有重要影响,为研究波长转换器的消光比特性提供了理论依据     

掺铒光纤放大器的特性研究

从理论和实验两方面研究了掺铒光纤放大器的输出特性。在理论上用数值模拟的方法研究了泵浦功率、信号光强度、光纤长度等参数的变化对输出特性的影响。通过实验研究了泵浦光源的输出功率和驱动电流的关系、放大器的增益与泵浦功率和输入信号光功率的关系。研究表明实验结果和数值模拟结果相吻合,对掺铒光纤放大器的结构设计,以及改善掺铒光纤放大器的增益特性有一定的指导作用。     

Yb-Er共掺光波导放大器增益特性模拟及优化

为提高光波导放大器的增益特性,从Yb-Er共掺系统的能级结构及能量传递过程出发,建立了Yb-Er共掺光波导放大器增益的理论模型,对增益特性进行数值模拟;讨论了铒离子的掺杂浓度、泵浦光功率和信号光功率等因素对光波导放大器增益的影响,并进行优化。数值模拟结果表明:当波导长度小于其最佳值时,增益随铒离子的掺杂浓度和泵浦光功率的增加而显著增大;超过最佳波导长度,增益随之下降;泵浦光功率一致,信号光功率增强时,增益下降。抽运功率为70 mW时,长度为2.24 cm的光波导放大器,单位长度增益为4.73 dB/cm,该结果与实验数据基本吻合。     

铒镱共掺光波导放大器增益特性模拟和性能优化

在分析铒镱共掺系统的能级结构和相关跃迁的基础上,根据速率方程和传输方程,建立了EY-CDWA的增益模型,给出了EY-CDWA的增益公式,对增益特性进行了模拟,并对影响放大器增益的波导长度及泵浦功率等相关条件进行了优化.模拟计算中建立了参数优化方案,实现了放大器泵浦波长、泵浦功率和增益的同步优化,得到最佳长度下的最大增益,该理论模型应用于实际制作的Yb-Er共掺Al2O3光波导放大器.结果与实验数据相符.     

半导体光放大器静态增益饱和特性的理论研究

通过数值模拟对半导体光放大器（SOA）的静态增益饱和特性进行了理论研究。分别在考虑和不考虑放大的自发辐射（ASE）的情况下，给出了连续光（CW）单光束入射时SOA的增益随入射光功率、注入电流和波长的变化以及有源区内载流子浓度的分布，并且在不考虑ASE的前提下，讨论了连续光双光束入射的情况，比较了两束光同向和相向入射时SOA增益和有源区内载流子浓度分布的差别。     

双包层Er^3＋／Yb^3＋共掺光纤放大器系统结构设计及其性能分析

基于光传输方程,数值分析了所设计的双包层Er^3＋／Yb^3＋共掺光纤放大器系统结构在980nm泵浦下,输出信号功率和噪声特性;讨论了它们随输入信号功率、输入信号波长、泵浦信号波长和光纤包层面积的关系。结果表明,该系统结构在输入信号小于-30dBm,激活光纤长度为4m时,输出信号功率超过10dBm,增益高于35dB,噪声系数受光纤内包层与纤芯面积之比影响较大,且小于3．5dB．     

低温3.0~4.2 μm波段第一泛频一氧化碳激光器

根据国内外近30年来在一氧化碳激光器领域内的研究成果,从理论和实验两个方面论述若使第一泛频(Δv=2)一氧化碳激光器在3.0~4.2μm波段成功运转,并能提供一定的输出能量,则必须对激光增益介质进行有效低温冷却的原因,并指出其长波端的极限值.理论上分析了一氧化碳分子电子基态X1∑+中,高振动激发态的粒子布居数和小信号增益系数对激光放电等离子体温度的强烈依赖关系;分析了一氧化碳分子的能级结构,在常规的稳态动力学模型中引入了X1∑+→A1Π传能项,该传能项限定了第一泛频一氧化碳激光的长波端极限.理论分析和计算与国外同行的实验结果相吻合.     

铒光纤放大器的非线性失真

本文研究ＡＭ－ＳＣＭ系统中铒光纤放大器的非线性失真及其对系统性能的影响。分析计算了信号激光器频率啁啾和ＥＤＦＡ增益斜率之间相互作用及失真随输入信号光功率的变化，最后讨论了降低这种失真的方法。     

SRS、SBS效应对双向光纤通信系统中光信号功率的衰减

对双向密集波分复用光纤通信系统中的ＳＢＳ（受激布里渊散射）,ＳＲＳ（受激喇曼散射）的联合作用进行了研究,从理论上给出了ＳＢＳ,ＳＲＳ效应共同作用下小信号功率的衰减公式,定量分析了目前研究中的相干光通信系统和ＨＤ－ＷＤＭ系统中由ＳＢＳ,ＳＲＳ效应产生的非线性功率衰减、研究结果表明,在考虑ＳＲＳ作用的同时,必须考虑ＳＢＳ的作用。     

基于BaLuF5 颐Yb3+ ,Er3+ 纳米晶掺杂的聚合物光波导放大器

为提高聚合物光波导放大器的增益性能, 利用高温法合成了BaLuF5 颐Yb3+ ,Er3+纳米晶, 并分别对纳米晶的形貌、晶体结构和近红外发射特性进行了表征。测试结果表明, 纳米晶平均粒径为13 nm, 并在1 530 nm 处具有较强的发射, 荧光半高宽为50 nm。将合成的纳米晶掺杂入SU-8 聚合物作为光波导放大器的芯层材料, 使
用光刻显影等工艺, 在表面长有二氧化硅的硅衬底上制备出了聚合物光波导放大器。当980 nm 波长泵浦光功率为280 mW、信号光波长为1 530 nm 且功率为0. 1 mW 时, 在长度为1. 1 cm 的光波导放大器中, 获得了3. 95 dB的相对增益。     

掺镱（Yb3＋）双包层光纤激光器实验研究

光纤激光器具有转换效率高、光束质量好、散热方便、结构紧凑等优点,是高功率激光器领域的研究热点。本文设计了温控、水冷系统使半导体激光二极管泵浦源稳定在工作波长。通过设计的包层泵浦功率剥除器,有效地剥离了未被掺镱（Yb3＋）双包层光纤吸收的泵浦光。采用20w的半导体二极管激光器作为泵浦源,5m长掺镱（Yb3＋）双包层光纤作为增益介质,光纤光栅作为腔镜,在泵浦功率为19w时,获得10．42W的激光输出,激光波长1062nm,光一光转换效率约54．8％。     

半导体光放大器动态响应加速方案研究

本文分析了三种不同的用于加速半导体光放大器(SOA)载流子恢复的方案,并利用所建立的体材料SOA分析动态模型,证明了增加保持光注入功率,增加有源区长度,以及注入特定辅助光对载流子恢复加速的有效作用,同时也对裁流子恢复时间与增益的制约关系进行了分析。仿真的结果与相关文献中的实验或仿真结果符合的很好。