硅基高非线性递增光纤的绝热脉冲压缩研究

本文提出一种利用硅基高非线性递增光纤（silicon-based high Nonlinearity Increasing Fiber）实现脉冲绝热压缩的新方案。数值计算结果表明：通过选取合适的光纤参量,可使脉冲在硅基高非线性递增光纤中的压缩过程基本符合绝热压缩的要求。     

高非线性光子晶体光纤环镜的脉冲压缩研究

在对高非线性光子晶体光纤特性研究基础上,设计了用此光纤制成的光纤环镜实现光脉冲压缩的方法.数值模拟结果表明:利用此环镜可实现对脉冲的压缩,与其他压缩方法相比,压缩后的脉冲输出波形质量好,压缩所需的光纤长度大大减短.研究发现,随着光子晶体光纤非线性系数及泵浦脉冲功率的增大,其压缩到最佳质量所需的光纤长度减小.研究还表明脉冲压缩比与光纤环镜的分光比有关,当分光比为0.5时压缩比最高.     

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．     

基于相位-强度调制的超短光脉冲源

为了获得低成本的高重复频率超短光脉冲源,满足高速光时分复用(OTDM)的需求,该文使用商用的铌酸锂调制器对连续光进行相位-强度调制,利用色散补偿光纤(DCF)和梳状色散光纤链(CDPF)对产生的光脉冲分别进行啁啾补偿、非线性压缩.压缩后的光脉冲注入高非线性光纤(HNLF), 利用HNLF的自相位调制效应(SPM)展开脉冲光谱,滤波后消除光脉冲的基座实现脉冲整形.光带通滤波器(OBPF)的带宽为5 nm时,获得了脉宽为1.2 ps的光脉冲;OBPF的带宽为3 nm时,获得了无基座且接近Fourier变换极限的Gauss光脉冲,其脉宽为1.8 ps.结果表明,滤波器带宽对光脉冲的脉宽及质量有着重要影响.     

基于NOLM中XPM效应的光脉冲压缩研究

提出了利用色散位移光纤(DSF)构成的非线性光纤环路镜(NOLM)中交叉相位调制(XPM)效应获得光脉冲压缩的新方法,并进行了相关分析.数值结果表明:在NOLM中,利用泵浦脉冲与其中一路信号脉冲共同传输时的交叉相位调制(XPM)效应,可使最终输出的信号脉冲获得较好的压缩.     

基于高SBS阈值的HNLF产生高重复频率超短光脉冲

基于光纤中的四波混频(FWM)产生高重复频率超短光脉冲的原理,并为抑制光纤中的受激Brillouin散射(SBS),采用非均匀掺杂高SBS阈值非线性光纤,通过FWM对双拍频信号进行整形压缩,实验上获得了100GHz的高重复率超短光脉冲序列,进而分析了入纤功率对输出光脉冲的影响。     

有绝热放大的色散缓变光纤中孤子的有效压缩

提出了一种快速绝热压缩光孤子的新方法,即用色散缓变光纤和绝热放大两者组合压缩光孤子。利用变分法求解了光孤子在这种组合系统中传播所满足的非线性Ｓｃｈｒｏｄｉｎｇｅｒ方程;在绝热情形下,获得了孤子脉宽演化的解析表达式,解析结果与数值模拟符合甚好。     

我校非线性导波光学研究取得新进展

我校量子电子学研究所徐文成博士与清华大学电子工程系高以智教授合作对色散渐减光纤中光孤子传输特性进行了实验研究.他们将增益调制ＤＦＢ激光器中输出的红移啁啾光脉冲经色散补偿获得25ＧＨｚ、44ｐｓ的光脉冲,耦合进入色散渐减光纤被进一步压缩,最后得到830ｆｓ的光脉冲,脉冲压缩率达53.这是目前国内利用光孤子压缩效应获得的最短光脉冲.色散渐减光纤是指光纤色散沿纵向逐渐减少的光纤,该种光纤在控制光孤子传输特性方面具有许多无与类比的特点,其中之一是它能够等价成被动放大器件补偿光纤损耗、压缩超短光脉冲,因而在未来高码率光纤通…     

非局域非线性介质中孤子的绝热捷径压缩

近年来,量子绝热捷径(shortcut to adiabaticity,STA)技术被用以加速缓慢的绝热过程.基于光学类比方法,采用结合变分法和绝热捷径技术的反控制方法研究非局域非线性介质中孤子的快速压缩,并与绝热压缩技术进行了对比.研究结果表明,非局域对于非线性具有抑制作用,非局域度越大,绝热压缩技术需要的传播距离越长,使得在非局域介质中用绝热方法压缩孤子变得比较困难,而绝热捷径技术却依然可以在短距离内有效压缩孤子,优势明显.     

色散缓变全内反射光子晶体中孤子传输的等价增益

从非线性薛定谔方程出发,导出了Compton散射下全内反射光子晶体光纤中色散缓变管理孤子脉冲传输的准非线性薛定谔方程.数值模拟结果显示:耦合光能使孤子脉冲比散射前有更大的压缩效应,更剧烈振荡效应,更严重的偏离孤子形态效应.为保持孤子形态传输,应尽量避免Compton散射发生.