光纤传输系统啁啾的影响与补偿

通过研究光纤传输系统中激光器初始啁啾、光纤非线性和色散的相互作用,提出了用ＳＰＭ（自相位调制）补偿激光器的初始啁啾和光纤正色散补偿ＳＰＭ的原理和方法,并对其在具体系统中的应用进行了讨论。     

基于掺铒光纤激光器混沌系统的彩色图像水印方法

提出一种基于光延迟反馈掺铒光纤激光器(ODF-EDFL)混沌系统的彩色图像小波数字水印方法.在单环掺铒光纤激光器中加入光延迟反馈回路后,随着系数的变化,在一个较大范围内将出现混沌现象.通过优化后的ODF-EDFL系统混沌序列加密水印图像,将调制好的水印嵌入宿主图像的绿色分量中,即经小波变换后的低频高端部分.实验结果表明,该算法可较好地嵌入和提取彩色图像的水印,并对图像压缩、加噪和滤波等攻击具有较好的鲁棒性.     

光纤传输系统中的SPM 与XPM 效应分析

由于光纤具有非线性传输特性，根据光纤中的三阶非线性效应(Kerr效应)导致的材料折射率的改变，分析了自相位调制(SPM)、交叉相位调制(XPM)效应的产生机理，指出了由于一个波长的功率变化会引起同一光纤中其它波长光信号的变化，以及采用这种现象实现光纤孤子传输及全光波长变换(AOWC)的方法。     

Eu~(3+)掺杂SiO_2微球的制备及发光性质

分别采用碱催化法、酸催化法及种子法合成Eu3+掺杂SiO2微球.结果表明:种子法为合成Eu3+掺杂SiO2微球的最佳合成方法,所得产物为粒径均一(直径370~380nm)、单分散性和球形度均较好的微球;在紫外光激发下,微球表现出较强的Eu3+特征红光发射.     

高速率光纤通信系统中自相位调制的研究

介绍了光纤通信系统中的自相位调制现象,对高速率、长距离光纤通信系统中自相位调制带来的性能劣化进行了讨论。研究了光纤色散和自相位调制的相互作用,并进行了计算机模拟。     

用于光纤传感网的窄线宽多波长光纤光源研究

窄线宽多波长光纤光源是光纤传感系统中的重要光源,可同时为多路复用技术中的传感器阵列提供所需的多个工作波长．为此对多波长光纤光源的稳态输出进行了数值模拟,理论分析了未泵浦掺铒光纤长度对输出线宽的窄化作用．同时实验构建了一种带有单程反馈和线宽窄化机制的多波长光纤光源,测量分析了这2种机制以及激光腔输出耦合比对多波长输出结果的影响．实验实现功率谱不平坦度〈土3dB时,多波长个数可达27个,3dB线宽约0．06nm,波长在50GHz范围内整体连续可调．     

偏振耦合实现分布反馈光纤激光保偏输出

提出了一种通过偏振模式耦合方式实现分布反馈光纤激光器保偏输出的方法,分布反馈光纤激光器是由刻写在有源光纤上的相移光栅构成的一种窄线宽光源。由于侧面紫外曝光过程造成的光纤极化,这种光纤光栅激光具有线偏振特性,但光路结构一般是由单模光纤构成,因此激光的线偏振特性无法保持。通过监测激光偏振耦合输出功率,可以间接识别激光线偏振方向,将激光线偏振方向和保偏尾纤二次耦合熔接,可以实现窄线宽分布反馈光纤激光的保偏输出。实验得到了偏振消光比大于30 dB,输出稳定线偏振光的分布反馈光纤激光器,且激光效率、线宽、噪声等较原始单模输出时均未发生明显变化。     

Control of chaos in an external-cavity multi-quantumwell laser subjected to dual-wedges and optical dual-feedback

A multi-parameter chaos-control method used to control chaos in an external cavity multi-quantum-well (MQW) laser via the dual-wedges and external delayed optical dual-feedback is presented. The physical model of the laser dynamic is established under the conditions of the dual-wedges and dual-feedback light control. The frequency detuning and stable ranges of the control system are theoretically demonstrated. The optical-length of the feedback light may be adjusted by shifting horizontally or sliding the dual-wedges relatively in the external optical road, which will alter the delaying time and feedback intensity of the dual-feedback light. Accordingly, the multi-parameter chaos-control of the optical dual-feedback may be achieved physically. The numerical simulations approve that the chaotic laser may be controlled into a stable state, a single-periodic state and multi-periodic states, and the controlled periodic pulse power may be increased. Supported by the Academic Basal Research of Natural Science of Jiangsu Province of China (Grant No. 08KJD510019)     

基于SOA环形腔激光器的理论分析

给出了描述半导体光放大器(SOA)考虑损耗时放大特性的新公式,特点是定义了一个特征函数,使公式变得简洁好记.得到了由SOA经过光纤反馈构成的环形腔激光器的起振条件、不同反馈系数时的振动输出功率、以及在高斯滤波器条件下的输出光谱,其输出光谱比滤波器的带宽要宽得多.     

Rayleigh backscattering: a method to highly compress laser linewidth

Ultra-narrow linewidth laser with several hun- dred hertz at room temperature has attracted a great deal of attention in recent years and played a critical role in both optical sensing and communication fields. In this paper, a new method based on Rayleigh backscattering to highly compress the laser linewidth was proposed and demon- strated theoretically and experimentally. By theoretical analysis and simulation, Rayleigh backscattering can be collected in any waveguide structure and all wave bands, which could have a revolutionary impact on the field of laser. A single-longitudinal mode fiber ring laser with 130-Hz linewidth was achieved with self-injection feed- back structure at normal atmospheric temperature. The linewidth compression based on Rayleigh backscattering lies in the fact that laser linewidth after scattering is narrower than that of incident light in high Rayleigh scattering structure. The self-rejection feedback method expanding free spectra range of laser cavity simultaneously was used to further suppress the mode-hopping and stabilizing output. Experimental results showed that the laser linewidth can be easily narrowed to hundreds of hertz with side-mode suppression up to 75 dB. This agrees with the theoretical analysis and simulation results qualitatively.     

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。     

掺铥光纤激光器结构与特性研究

随着光纤通信技术的不断发展,光纤激光器已经成为通信技术中的一个研究热点。光纤激光器是第三代激光技术发展的成果,并且在全光纤通信中起着核心的作用。对掺铥光纤激光器的结构与特性进行了研究,探讨了掺杂稀土离子铥的光纤的增益性质,分析了铥离子的能级结构与辐射特性,建立了粒子速率方程,讨论了掺杂铥离子的浓度对光纤长度的影响,进行了仿真实验。探讨了光纤光栅的特点,分析了Bragg光栅构造光学谐振腔的功能,光纤Bragg光栅是制造全光纤激光器的关键元件。最后论述了掺铥光纤激光器在不同领域的应用。     

纳米级光纤探针的拉制与镀膜

光学显微镜希望能够得到更高的分辨率 ,作为高分辨率探测系统中的关键部分——纳米级光纤探针的研制则显得尤为重要 .介绍一种利用激光器加热 ,通过重物在光纤一端拉制并进行镀膜的方法 .采用该方法可得到尖端曲率半径小于 4 0 nm的光纤探计     

光源线宽对推挽式光纤传感器的影响

一般干涉型光纤传感器的信号臂和参考臂臂长差较大,为增强混合效率,必须采用窄线宽激光器作为干涉光源,成本较为昂贵。而采用推挽式探头设计结构,由于两臂等长可以降低传感器对激光器线宽的要求,采用普通的激光光源就可以满足要求,拓展了系统的实用性。     

光纤激光器的发展与应用

本文对光纤激光器的现状、发展和应用进行了综述。光纤激光器从掺杂稀土元素发展到掺杂过渡族金属元素;掺杂方法从单纯化学气相沉积(Chemical VaporDeposition,CVD)发展到气相、液相、溶胶-凝胶(sol-gel)和改进的化学沉积(MCVD)等;光纤结构从单包层、双包层到今天的多芯双包层光子晶体光纤;激光功率已经到几十千瓦,光子晶体光纤激光器的功率也已超过1.5 kW。目前,它们广泛应用于造船、航天、机械、电器、汽车、化工等多个领域。新光纤技术的成功,必将推动多种产业的快速发展。     

调频激光二极管的相干特性及应用

提出了调频单模激光二极管的相干长度理论计算公式，并用由特种光纤构成的全光纤Ｍａｃｈ－Ｚｅｈｎｄｅｒ干涉仪进行了实验验证。     

增益锁定掺铒光纤环形激光放大器的低噪声特性

为了得到噪声性能优良的增益锁定掺铒光纤放大器，提出利用掺铒光纤放大器噪声指数曲线在浅饱和区有一凹陷的特性以及强激光功率对放大的自发辐射的抑制作用，可以改善增益锁定放大器的噪声特性，并在以反馈环路实现增益锁定的掺铒光纤放大器光路结构上实验研究了不同反馈深度对放大器的噪声特性的影响，结果表明在正向泵浦放大光路中引入同向选频激射，通过适当选择反馈深度即放大器的工作点，可以在获得足够宽的输入信号动态范围的同时获得比反馈锁定前更低的噪声指数。     

高分辨率双频激光回馈的位移测量方法

在分析双频激光回馈测量原理的基础上,提出了一种基于双频激光回馈原理的高精度位移测量方法,研究了双频激光回馈的基本现象并给出了理论依据,进一步在回馈光学系统基础上,对两路正交的光回馈条纹,利用电路进行细分处理:即5细分和4倍频电路相结合,细分产生的计数脉冲最后送入单片机进行计算及显示.采用可编程逻辑器件FPGA和单片机设计信号处理电路,利用FPGA实现4倍频细分,利用电阻链细分实现5细分.全部电路通过逻辑、时序仿真,验证了本方法的可行性.目前此系统可满足高精度位移测量的要求.     

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.     

光纤延迟线对激光器线宽测量的影响及修正

针对延迟线长度对拍频测量法的影响进行了理论分析,并找出了延迟线长度不同时测量线宽和激光本征线宽的关系模型.在此基础上对自制的窄线宽光纤激光器纵模线宽进行了测量.使用消除延迟线长度对线宽测量的影响的数据修正方法,得到的激光器的本征线宽为5.74 kHz.之后将实测数据分别与利用该方法得到的功率谱线型和标准洛伦兹线型进行比较,证明这种修正方法能够更准确的反映激光通过延迟线后的线型.