分布式光纤传感系统相位还原的色散特性

在强度调制型光纤传感系统中,光脉冲的传播会受色散的影响而产生展宽效应.为了研究色散对相位调制型光纤传感系统相位传输特性的影响,本文对该系统获得的相位信号受色散的影响进行研究评估.该研究是基于宽光谱白光光源Sagnac结构的分布式光纤传感系统,分别使用正弦信号和脉冲信号对在不同长度传感光纤里传输的光进行相位调制,并还原出相应的相位调制信号;作为对比,在另一强度调制型光纤传感系统中,用相同参数的脉冲信号对在不同长度传感光纤里传输的光进行强度调制.结果显示,在强度调制型光纤传感系统中获得的脉冲信号会发生明显的展宽,但在相位调制型光纤传感系统中还原出的相位调制信号脉宽展宽明显小于强度调制型系统.     

利用普通SMF实现10Gbit/s信号全光长距离传输的研究

数值模拟了强度调制光信号在级联光纤放大器普通单模光纤通信系统中的传输,模拟中主要考虑了自相位调制、群速色散和自发辐射噪声,使用负色散补偿光纤去补偿群速色散和自相位调制。结果表明,若色散得到很好补偿,当放大器间距减少到５０ ｋｍ 时,无误码２ ０５０ ｋｍ 传输是可能的。     

傅立叶变换下色散光纤信号的强度和相位计算

利用傅立叶变换，详细推导了光纤信号通过色散介质传播后输出的强度和相位的表达式.只要因色散而产生的附加场振幅足够小，该表达式对于任意的输入强度和相位都是有效的.     

基于交叉相位调制波长转换的实验研究

对色散位移光纤中交叉相位调制效应(XpM)导致连续波产生频移进行了实验研究,并用光纤光栅滤波实现了波长转换.结果表明基于色散位移光纤中交叉相位调制效应的波长转换具有宽的波长转换范围和快的转换速度,是一种简单、高效和通用的波长转换技术.     

取样光纤光栅及其应用研究

概述了取样光纤光栅在色散、色散斜率补偿中的应用,在不同取样情况下对取样光栅的光学特性进行了数值模拟和分析,并对基于取样光栅的色散和色散斜率补偿器件进行了比较和讨论.分析显示,取样光纤光栅特别是纯相位取样光纤光栅在飞速发展的WDM系统中有着非常好的应用前景.     

单模光纤中啁啾演变特性

在单模光纤的反常色散区，对群速度色散产生的啁啾，自相位调制产生的啁啾以及二者共同作用产生的啁啾演变特性进行了研究，利用付里叶变换法得到了群速度色散和自相位调制单独起作用时所产生的啁啾和解析解，并用数值法模拟了二者共同起作用时的啁啾演变特性。     

单模光纤中啁啾脉冲传输特性的一种新分析方法

通过研究群速度色散(GVD)和自相位调制(SPM)的相互作用，得到啁啾脉冲在单模光纤的正、反常色散区的啁啾演变规律，并进行了数值分析，结果表明：在正色散区可实现脉冲压缩，形成暗孤子；在反常色散区，可形成亮孤子。     

光纤色散对波分复用系统的影响

分析了光纤色散对波分复用系统的影响，讨论了在有初始频率啁啾的脉冲、非线性效应、激光器的相位调制噪声时光纤色散对波分复用系统的影响，并分析偏振模色散对系统性能的限制。     

单模光纤中三阶色散对弧子传输特性的影响

采用行波解法求解了含三阶色散项的MNLS方程，然后对所得结果进行了理论分析，并用数值方法作图讨论了三阶色散对弧子幅值、中心位置和相位的影响。     

色散和非线性效应的数值研究

从非线性Schr—dinger方程出发，运用分步傅里叶法，数值模拟色散和非线性效应的作用，结果表明：群速度色散(GVD)和自相位调制(SPM)同时起作用时能够实现光脉冲压缩及光孤子传输。     

原子频标光纤长距离传递的稳定度损失分析

为研究利用长距离光纤链路进行原子频标传递遭受的稳定度损失,建模分析了光纤传输系统中强度噪声、色散和温度对光纤频标传递系统的影响。分析结果表明,除强度噪声外,其他因素的影响大小均与频标频率值无关;气温导致光纤链路长度的变化是劣化长期稳定度的主要因素,必须利用数十纳秒范围的高分辨率时延补偿才能保证频标的无损传递;激光器的频率噪声和光纤色散的综合作用会劣化频标传递的中短期稳定度,但可以通过色散控制与补偿技术抑制消除其影响;强度噪声是影响原子频标短期稳定度的主要因素,对于10 MHz的频标信号而言,接收端信噪比在110 dB以上才能保证原子频标秒稳定度损失优于10-13/s。     

阶跃型单模石英光纤中受激喇曼散射的模式分析

在以YAG倍频激光器为光源进行阶跃型单模订英光纤的受激喇曼散射实验中发现，随斯托克斯波级次的增高，产生的模式为光纤所能传输的最高阶模式。由于光纤中介质对不同的波长具有不同的色散效应，因此，要求形成导模的斯托克斯波能同时满足色散效应和受激喇曼位相匹配这两个条件，才能在光纤中传输．根据理论计算能够很好的解释实验现象。     

损耗光纤中基孤子对相互作用的变分法研究

采用拉格朗日变分法研究了损耗非线性光纤中输入的等幅、同相位一对光孤子在传播过程中的相互作用特性,推导了孤子参量满足的常微分方程组,给出了孤子对碰撞周期表式.结果表明,光纤损耗使孤子对碰撞周期增大,有减弱光孤子间吸引相互作用的趋势.     

光纤中超连续谱产生的理论与实验研究

光谱超连续展宽 (SC)在光通信中有重要的应用。对色散位移光纤 (DSF)中 SC的产生及泵浦和 SC光纤参数对SC特性的影响进行了理论与实验研究。结果表明 :在 DSF中 ,SC的产生是自相位调制、四波混频、交叉相位调制效应综合作用的结果 ,其中自相位调制效应起先导作用。泵浦脉冲的波长与光纤零色散波长之间的距离影响 SC的宽度和平坦性。获得的 10 GHz的最宽 SC谱达 80 nm ,获得的平坦度 3d B的 SC谱宽度达 2 0 nm。采用光纤光栅进行了 SC谱平坦处理 ,使 SC谱的平坦度提高了至少 8d B。     

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．     

光纤分析的有力工具：改进的Galerkin法

提出一种基于Ｇａｌｅｒｋｉｎ方法的可对任意折射率剖面分布光纤的任意线偏振模计算的改进方法，文中给出了相应方法的详细理论推导，并对几个关键的光纤传输参量如传输常数、色散特性、模场半径等的数值计算方法作了改进，使运算效率有很大提高，这种方法可成为光纤分析与设计的有力工具。     

纤维反光和透光性质的研究

结合物理学的基本原理和几何光学的基本规律以及光度学的基础理论等三方面,研究了单纤维在平行均匀光束垂轴入射时的光学性质.分析了单纤维反光和透光的特征,光强分布及反射光、透射光和散射光的相对大小;讨论了在近场和远场条件下,漫反射光和透射光光强的不同规律;通过实验验证了远场时,纤维的漫射光强度与纤维直径成正比的关系.     

超短光脉冲在非线性色散光纤中的传输方程

在准单色近似下，利用泰勒级数展开导出了考虑光场横向效应，光纤介质横向非均匀性关含有高阶色散项的ＮＬＳ方程。此方程的各种特例可以用来研究与其对应的光孤子效应。