基于单模光纤的超短光脉冲产生方法（Ⅲ）──啁啾脉冲压缩与弱脉冲压缩

本文系统地介绍了在单模光纤中实现啁啾脉冲压缩和基于交叉相位调制效应脉冲压缩的方法和原理．报道了我们最近的研究结果，讨论了实现高效率光学脉冲压缩的途径。     

一种基于交叉相位调制的增强型孤子效应脉冲压缩方法

提出了一种新的增强型孤子效应脉冲压缩方法,即让两个中心波长比较接近的脉冲在光纤负群速色散区共同传输,与传统的单脉冲压缩相比,交叉相位调制可使得双脉冲的孤子效应压缩得到显著增强．计算表明,交叉相位调制不仅能有效地提高脉冲压缩比,而且能大幅度缩短脉冲压缩所需的光纤长度。本文还进一步就脉冲离散效应、喇曼自散射效应、以及初始输入脉宽不匹配等因素对脉冲压缩的影响进行了详细的计算和分析。     

基于光子晶体光纤非线性环路镜光开关的研究

采用光子晶体光纤构成非线性光学环路镜,利用非线性环路镜中信号光与控制光之间交叉相位调制效应实现全光开关. 讨论了光子晶体光纤结构参数对其非线性的影响,建立了基于光子晶体光纤非线性环路镜光开关的理论模型,研究了光开关的透过特性及影响光开关性能的因素. 研究结果表明,基于光子晶体光纤非线性环路镜的光开关,可以在较短的环长和较低的开关功率下实现高速光开关操作,其开关特性可由控制光功率灵活调控. 光子晶体光纤非线性环路镜光开关为实现用于高速光通信系统中的光开关技术提供了一种重要思路.     

基于单模光纤的超短光脉冲产生方法（Ⅰ）──脉冲压缩方法

本文系统地介绍了光纤—光栅对光学脉冲压缩和孤子效应光学脉冲压缩的原理及其进展，报道了我们最近的研究结果，讨论了在光纤中实现高效率孤子效应光学脉冲压缩的途径。     

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.     

半导体光放大器中几种非线性效应关系研究

采用分段模型和琼斯矩阵方法,分析了半导体光放大器(SOA)中的交叉增益调制、交叉相位调制和交叉偏振调制这三种非线性效应之间的联系．结果证实了相位调制、偏振调制与增益压缩之间的正比关系,可以解释基于SOA交叉偏振调制和交叉增益调制波长转换的一些实验现象,对SOA的非线性应用具有指导意义．     

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．     

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。     

DWDM系统中色散抑制XPM效应的研究

推导出了交叉相位调制效应(XPM)影响下的光纤DWDM传输系统的数值计算模型,并利用MATLAB软件进行了数值模拟计算,分析了色散对XPM的影响。     

半导体激光器短电脉冲调制光脉冲的产生与控制

对半导体激光器短电脉冲调制增益开关法产生皮秒光脉冲动力学过程进行理论分析和实验研究 .基于单模数率方程 ,采用相图 ( Phase Portraits)法分析激光器激射皮秒光脉冲时载流子浓度和光子密度变化的对应关系 .探讨直流参数、调制脉冲参数和器件寄生参量等对产生皮秒光脉冲的影响 .在此基础上 ,研究 In Ga As P/ In P激光器短电脉冲调制产生单发激光脉冲最佳的实验条件     

基于半导体光放大器的双端口全光光开关

提出了一种基于半导体光放大器(SOA)的双端口全光光开关.这种开关以一个平行排列3×3耦合器作为其核心元件,具有类似于非线性光学环路镜(NOLM)和T比特光学非对称解复用器(TOAD)的结构.由于这种光开关是基于SOA的,所以它结构紧凑,易于集成,而且需要很小的控制光功率(几个mW).这种光开关具有两个开关端口,满足了一些特殊应用场合的需要.论文中给出了双端口全光开关的单脉冲2.5 Gb/s开关实验结果.实验结果表明,这种开关可以实现两个端口的开关光信号同时输出,开关消光比达到了20 dB以上.     

基于单模光纤的超短光脉冲放大方法

系统地综述了基于单模光纤的超短光脉冲放大方法及原理,介绍了我们最近的研究结果,并对今后的发展方向进行了讨论.     

超短脉冲“8”字形被动锁模掺铒光纤激光器

利用非线性放大环形镜被动锁模方法对锁模光纤激光器进行实验研究,引入色散管理方法,实现了"8"字形掺铒光纤激光器的自启动被动锁模,在1 550 nm波段上得到了光谱宽度16 nm、脉宽为1.77×10 13s的超短脉冲输出.泵浦功率在300 mW时,激光器实现了重复频率为19.7 MHz,平均输出功率12 mW的锁模脉冲输出.整个激光腔为全光纤结构,而且操作简单,锁模输出状态下的激光器可以在光学平台上稳定运行数小时.     

基于全光缓存器的光纤传感甲烷多点监测系统

当前的光纤甲烷传感器通常使用长距离准直器,导致探头体积大、安装对准不易等问题.本文提出一种基于全光缓存器的光纤甲烷检测系统,利用全光缓存器多波长多圈缓存的特性,可将探测长度缩短为5 cm,是国内外现有方案的1/6～1/10.本方案能有效缩小探头体积,同时保证检测精度.     

基于保偏光子晶体光纤的长尾式光纤环镜角度传感器

针对扭转角度的精确测量问题,提出一种基于保偏光子晶体光纤的长尾式光纤环镜角度传感器.采用对温度不敏感的保偏光子晶体光纤作为扭转角度的传感单元,当保偏光子晶体光纤被旋转一定角度时,其双折射值会发生改变,进而影响光在环镜系统内的干涉情况,最终表现为光谱仪上干涉谱的移动.理论推导出系统的传感规律后,实验测得该传感器在扭转角度为0°~101°的范围内,灵敏度为0.061 7 nm/(°);若光谱仪分辨率为0.01 nm,则系统最小分辨力为0.16°,并具有超低的温度灵敏度-0.6 pm/℃.该角度传感器具有体积小、成本低、对温度不敏感及可用于远距离传输等优点.