光子晶体光纤超连续谱的产生与偏振特性

通过研究飞秒脉冲在双折射光子晶体光纤反常色散区传输时的偏振特性及对超连续谱展宽的影响,发现在偏振方向与光纤快轴或慢轴重合时,其输出的超连续谱具很好的线偏振.当偏振方向与快轴夹角为45 °时,其输出基本上是圆偏振.由于高的双折射光子晶体光纤有高的非线性和三阶色散,所以可产生高偏振性的超连续谱.脉冲偏振方向与光纤快轴不同夹...     

飞秒脉冲在磷酸二氢钾晶体中的色散特性

探讨飞秒脉冲在单轴晶体中的色散特性,根据主轴折射率色散方程,在不考虑晶体吸收及其他非线性作用的情况下,研究飞秒脉冲在磷酸二氢钾（monopotassium phosphate,KDP）晶体中的色散特性.由于晶体的色散,入射飞秒脉冲中不同频率的光波在晶体中传播时会引起不同的相位变化,从而改变出射脉冲的波形.通过数值计算得到飞秒脉冲在晶体中的传输特性,发现输出脉冲的脉宽、光强、展宽会随输入脉冲的中心波长、晶体的长度及脉冲光波的偏振方式等因素的变化而变化.所得到的结果,对于倍频研究、脉冲整形以及光学晶体器件的研发等具有一定的参考价值.     

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%。     

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.     

WDM 系统中偏振模色散的抑制

导出了双波长光波在随机双折射光纤中传输所满足的一般非线性耦合方程 .研究了 2×10Gb/sWDM系统中偏振模色散特性 ,提出了采用同步调制的方法可以有效地抑制偏振模色散对WDM系统的影响 .     

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．     

基于正常色散区间色散递减光纤的抛物线脉冲产生及应用

利用位于正常色散区间的色散递减光纤为介质,采用分步傅立叶方法数值研究了脉冲在正常色散区间色散递减光纤中传输时抛物线脉冲的产生过程。数值计算表明:当脉冲在位于正常色散递减光纤中传输时,脉冲逐渐演化为抛物线形状,并且在脉冲的中心形成规则的线性啁啾,利用此啁啾可实现对脉冲的进一步压缩,得到高质量超短脉冲。     

正常色散区高阶群速度色散对啁啾演变的影响

对单模光纤正常色散区啁啾脉冲的传输高阶群速度色散效应产生的啁啾进行了解析分析。结果表明：二阶和三阶色散效应产生非线性啁啾,啁啾具有极值。采用数值方法模拟了光纤中啁啾演变过程,计算结果表明：对于负初始啁啾脉冲可在脉冲中心小区域内形成暗孤子。     

偏振相关损失对时域条件下偏振模色散的影响

针对偏振模色散的定义,提出了一种数学描述方法,采用脉冲的平均位置来表征脉冲的中心,脉冲中心的最大时延与最小时延的差值就是偏振模色散的大小.采用该方法的模拟计算表明:啁啾高斯脉冲的传输延迟不仅与偏振相关损失相关,还与脉冲本身的啁啾相联系,在一定的程度上,有效的偏振模色散可以通过偏振相关损失和啁啾来加以控制.模拟结果对于偏振模色散补偿具有一定的指导作用.     

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．     

非克尔光纤正常色散区内啁啾特性研究

从理论上推导出具有饱和非线性的非克尔光纤正常色散区内,群速度色散效应导致的啁啾和自相位调制效应导致的啁啾解析表达式．利用数值解法模拟了非克尔光纤正常色散区啁啾演变过程．研究结果表明：当非克尔光纤的饱和非线性增强时,净啁啾不断减小,而且,越来越平缓,脉冲中心附近区域净啁啾接近零     

正色散掺铒光纤激光器耗散孤子共振脉冲特性研究

报道了一种工作在正色散区的耗散孤子共振脉冲锁模光纤激光器.详细研究了泵浦功率及偏振控制器状态对输出脉冲特性的影响.耗散孤子共振脉冲中心波长1 575nm,光谱宽度约6.66nm.当泵浦功率从220mW升高到554mW时,脉冲宽度从0.78ns增加到3.16ns,脉冲能量变化范围为3.5nJ至16.9nJ.泵浦功率409mW时,改变偏振控制器状态,脉冲宽度在1.6ns至3.2ns范围之间变化.实验中还研究了获得的耗散孤子共振纳秒矩形脉冲的啁啾特性,脉冲经过25m单模光纤传输,脉冲宽度无明显变化,脉冲为非线性啁啾.     

含高阶色散的双折射光纤孤子传输特性研究

研究含高阶色散的双折射光纤中孤子的传输特性,导出高阶色散双折射光纤中光脉冲形成束缚态的振幅阈值条件和双分量孤子的有效相互作用能,讨论了高阶色散对双折射光纤中光脉冲形成束缚态的振幅阈值和双分量孤子有效相互作用能的影响.     

脉冲沿不同方向入射时的脉冲俘获现象研究

数值模拟分析了泵浦脉冲和信号脉冲分别沿快轴和慢轴入射到一种高双折射光子晶体光纤时,泵浦脉冲入射条件对脉冲俘获效应的影响.结果表明:选择合适的时域中心延迟可以得到最佳的脉冲俘获效果;增加泵浦脉冲的峰值功率,泵浦脉冲红移量和信号脉冲蓝移量增加,但功率增加到一定程度,信号脉冲输出频谱很窄,不容易实现脉冲俘获;增加泵浦脉冲半宽度,信号脉冲输出频谱强度越来越小,俘获效果变差;泵浦脉冲中心波长的选择直接影响信号脉冲和泵浦脉冲的群速度差,如果波长的改变导致群速度差变大,则脉冲俘获效果变差,甚至消失.     

基于频域相位共轭技术的光纤偏振信号的失真抑制

理论分析了信号在频域中的相位共轭变换,分析表明,当输入信号取频域相位共轭后,其输出信号相当于输入信号时域包络的相位共轭和时间反转．在此基础上,分析了在双折射光纤中基于频域相位共轭技术的偏振信号失真的抑制和补偿机理,数值模拟了偏振孤子信号和偏振Gauss信号在中距相位共轭光纤系统中的传输演化过程．结果表明,利用频域相位共轭技术能够准确复原双折射光纤系统中的初始输入偏振信号,同时能够补偿色散和复原非线性效应所导致的信号失真．     

线性双折射光纤中孤子之间的相互作用

以描述光脉冲在双折射光纤中传输的耦合非线性薛定谔方程作为理论模型，利用分步傅立叶算法从时域角度模拟了光孤子的演化过程，从频域角度分析了频谱的变化，并讨论了同相和正交两种情况下相对振幅、初始入射功率以及偏振模色散对相邻孤子相互作用的影响．     

单模光纤的偏振模色散及其补偿方法

在单个波长通道的传输速率高于10Gbit/s的超高速光纤传输系统中,偏振模色散极大地限制了整个通信系统的通信容量,必须加以控制和补偿。先对偏振模色散的产生机理、统计分布规律进行了分析、讨论,接着介绍了在光纤线路中测量偏振模色散的后向散射光测试法及其测量原理,并从琼斯矩阵（偏振态传输函数矩阵）出发,通过分析其泰勒展开式,分别推导出可补偿一阶和二阶偏振模色散的均衡器所需满足的条件,并给出了原理框图。     

液晶相位可变延迟器可见光波段色散特性的实验研究

为了获取简单易控的相位可变延迟器,实现不同波长入射光偏振态的可控调制,利用偏光干涉法获得了可见光波段液晶相位可变延迟器(LCVR)在π/2、π和2π相位延迟下驱动电压与入射光波长的关系特征曲线,测量结果具有很好的重复性。结果表明,LCVR所需的驱动电压随入射光波长按e指数规律递减,并拟合得到它们的函数关系式。该实验结果对于LCVR偏振控制系统的检测、设计、制作和使用都具有一定的参考价值。     

色散平坦光纤中的超连续谱

利用光纤中的超连续(SC)谱展宽技术,能够在很宽的光谱范围内同时获得多个高重复率、多波长超短脉冲,是一种有效的超短脉冲光源产生方法.本文利用重复频率为13.9MHz,脉宽1.5ps的超短脉冲泵浦色散平坦光纤(DFF),在三阶非线性效应(自相位调制、交叉相位调制、受激喇曼散射)和色散联合作用下得到总宽度510nm以上的SC光谱,并在宽150nm的谱段内获得不平坦度小于±0.25dB,且覆盖全部L波段的SC谱;用可调谐滤波器在此区段谱切片滤波,并得到脉宽基本相同的接近变换限的超短脉冲.     

双折射光子晶体光纤横截面上偏振态的不一致性

利用全矢量特征方程得到光子晶体光纤中的模式特征后,忽略光纤损耗、三阶以上的色散和非线性,研究了高斯脉冲在椭圆孔光子晶体光纤中传输时的矢量演化特性,得到光纤中任意时刻的横向电场分布及两个偏振分量之间的相位关系.在双折射光子晶体光纤同一横截面上,不同位置的两个偏振态分量之间相位差不同,因而总电场的偏振态不一致,光电场和固有双折射引起的偏振态之间的相位差都关于光纤中心对称.