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     

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、泵浦光功率、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．     

10 Gbit/s可调谐全光波长转换器的实验研究

基于可调谐激光器和半导体光放大器中的交叉增益调制效应,实现了宽带可调谐全光波长转换器,采用单端耦合半导体光放大器改善波长转换的输出消光比特性.在10Gbit/s可调谐波长转换实验中,转换输出在1528~1563nm范围内可调,在适当条件下,可使在整个调谐范围内输出消光比大于10dB,转换效率大于0dB.该机制的波长转换在向上转换时能够得到较好的眼图,向下转换时眼图效果较差,噪声特性恶化明显.     

基于差分交叉相位调制的波长转换器性能分析

为了了解基于差分交叉相位调制的波长转换器(DXPM-WC)的工作机理并对提高其现有的性能,利用半导体光放大器(SOA)的动态模型对DXPM-WC的脉冲波形、消光比、信号光功率范围和啁啾进行了仿真分析.通过与传统的交叉相位调制波长转换器(XPM-WC)的性能比较,仿真结果表明: 基于差分交叉相位调制的波长转换器的工作码率高于SOA的载流子动态响应速率,其输出信号可获得13 dB以上的消光比和2 GHz以下的频率啁啾.同时,提出一种扩大DXPM-WC输入信号功率动态范围的方案,以保证当输入信号功率偏移最佳值时, DXPM-WC输出的波长转换信号的消光比仍保持在13 dB以上.     

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误码率特性的研究

首次建立了波长转换器用于通信系统中的误码率特性分析的理论模型 ,得出了计算误码率的解析表达式 ,定性分析了波长转换器的参数对误码率特性的影响 .结果表明 ,对于一定的放大器结构参数 ,存在最佳的泵浦功率、探测功率和波长转换带宽 .误码率特性的研究对波长转换器的参数优化有指导作用     

交叉增益型全光波长转换器误码率特性的研究

首次建立了长转换器用于通信系统中的误码率特性分析的理论模型，得出地计算误 码率的解析表达式，定性分析了波长转换器的参数对误码率特性的影响。结果表明，对于一定的放大器结构参数，存在最佳的泵浦功率、探测功率和波长转换带宽，误码率特性研究对波长转换器的参数优化有指导作用。     

半导体光放大器交叉增益调制全光波长变换信噪比、误码率与消光比的关系

作者基于对半导体光放大器交叉增益调制(XGM)波长变换的信噪比、误码率与消光比关系的理论研究，导出了信噪比与消光比、误码率与消光比之间的关系。结果表明：(1)在消光比和信噪比的关系曲线中自发辐射对信噪比的影响较大；(2)适当增大变换信号的消光比，可以获得较高的信噪比并可改善输出信号的误码特性；(3)若增加探测光功率则有利于提高信噪比，而不利于提高消光比，因此需要在综合考虑信噪比和消光比的基础上确定探测光功率；(4)不同的探测光波长在消光比与信噪比的关系曲线中，对信噪比的影响不大。     

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20 W的半导体二极管激光器作为泵浦源,5 m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19 W时,获得10.42 W的激光输出,激光波长1 062 nm,光-光转换效率约54.8%。     

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％。     

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。     

掺Er3+Al2O3平面光波导放大器理论计算

利用速率方程模型,通过求稳态解,比较了1480、980、820nm3种波长泵浦时的掺Er^3 Al2O3平面光波导放大器的增益与泵浦功率和掺铒浓度的关系。在确定的泵浦功率下,存在最佳掺铒浓度,可得到最大增益,并且泵浦功率增大,最佳掺铒浓度也增大。同时分析了激发态吸收和合作上转换对增益的影响;高功率泵浦时,激发态吸收对增益的影响明显,高浓度Er^3 时,合作上转换对增益的影响显著,并提高了放大器阈值泵浦功率。     

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。     

线形和复合腔结构布里渊光纤激光器实验研究

文章通过实验研究了基于线形腔和复合腔结构的布里渊掺铒混合增益光纤激光器的输出特性。采用1 km单模石英光纤作为布里渊增益介质,研究了该布里渊激光器的输出特性参数与泵浦波长、泵浦功率、腔型结构等因素的关系。通过实验分析,得出线形腔和复合腔2种结构在不同布里渊泵浦波长条件下产生一阶斯托克斯光时的1 480 nm激光器的阈值泵浦功率,并研究了高阶斯托克斯光输出随1 480 nm激光器泵浦功率的变化情况;布里渊波长从1 540 nm变化到1 570 nm时,线形腔和复合腔阈值泵浦功率分别在139～172 mW及196～294 mW范围变化;保持1 480 nm激光器泵浦功率为623 mW,增大布里渊泵浦功率,2种结构都获得了最多达到10个波长的稳定激光输出。     

1.7～1.9 μm波段氟化物光纤拉曼激光器的理论研究

文章数值分析了基于氟化物光纤的级联拉曼脉冲光纤激光器;利用分步傅里叶法,分析了输出端耦合比、泵浦功率和光纤长度对激光器输出功率和转换效率的影响;并对激光输出进行波长调谐分析,从理论上为实现1.7～1.9μm波段的波长可调谐拉曼脉冲光纤激光器提供了依据。研究结果表明:利用1.55μm波段的泵浦源,通过一阶和二阶拉曼散射过程,该激光器能产生覆盖1.7～1.9μm波段的激光输出;该激光器模型输出端的最佳反射率约为10%;在泵浦功率约为52.893 W的情况下,最佳光纤长度在10～15 m之间;经过优化,获得最大平均输出功率为33.782 W,最高转换效率为68.2%。     

同向泵浦喇曼光纤放大器的增益特性

为分析同向泵浦喇曼光纤放大器中各参量对增益的影响，根据同向耦合波方程导出了放大器输出端信号光的解析解，并给出了放大器增益的表达式。在参量取典型值的条件下，分析了光纤长度、初始信号光功率、初始泵浦光功率、光纤有效面积、拉曼增益系数等参量对放大器增益的影响，所得部分结果与文献的实验结果一致。根据各个参量对放大器增益的不同影响，可以优化放大器的增益特性，从而提高放大器的增益，进而提高其放大性能。     

基于4f5d能级的Pr3+∶ZBLAN上转换紫外光纤放大器

运用稳态粒子数速率方程和传播方程理论, 研究Pr³⁺∶ZBLAN光纤中基于 4f5d能级的上转换紫外光纤放大器的激光动力学过程. 计算了输入信号饱和功率、 输出功率、 斜率效率和最佳光纤长度等参量, 并与光纤振荡器的结果做了比较. 结果表明, 输入信号存在一个饱和功率, 大于该值时, 输出功率基本上与输入信号功率无关. 信号光饱和功率约为3 mW, 且几乎不随泵浦功率和光纤长度变化. 在相同条件下, 放大器输出功率和斜率效率可达到振荡器的2~3倍. 利用光纤放大器可有效提高Pr³⁺∶ZBLAN光纤4f5d上转换紫外激光器系统的输出功率和斜率效率.