非均匀光纤中色散特性的研究

本文研究在非均匀光纤传输系统中,周期性材料色散扰动对光脉冲的影响,并且建立了正弦型均匀扰动模型．利用傅立叶变换法,分别推导了非均匀光纤传输系统中,二阶色散系数受周期性扰动时,无啁啾高斯型光脉冲受二阶色散;二阶和三阶色散共同决定群速度色散效应时,脉冲传输的解析表达式．并在理论上阐述了波形变化．波形显示:对于无啁啾的高斯光脉冲,当扰动程度和扰动周期很大时,二阶色散使脉冲在开始阶段有一个窄化过程,脉冲峰值变高,脉宽被明显压缩;对于二阶和三阶共同作用时,脉冲不仅产生拖尾震荡结构,而且脉冲的震荡沿上翘.当扰动程度和扰动周期很大时,在开始阶段脉冲被压缩,波形发生变化．本文的研究对光纤周期性色散材料对光脉冲的影响有重要的意义．     

三阶群速度色散导致超短脉冲畸变的研究

本文基于超短光脉冲在单模光纤中传输时满足的高阶修正的非线性薛定谔方程理论,在仅考虑光纤三阶色散效应时,推导出无啁啾的高斯脉冲沿单模光纤传输时脉冲变化的表达式,并对理论结果进行了数值模拟,分析了脉冲产生畸变的影响因素,结果表明,三阶色散效应会引起超短光脉冲的一个沿形成非对称的拖尾振荡结构,脉冲形状发生严重畸变,降低输出的信噪比(SNR),导致光信号传输质量的下降．     

光子晶体光纤中正啁啾对色散波及孤子俘获的调控作用

基于飞秒脉冲在光子晶体光纤中传输时所遵循的非线性薛定谔方程,利用数值模拟的方法研究了脉冲初始正啁啾在超连续谱的产生过程中对色散波及孤子俘获的影响.结果表明:正啁啾能显著提升色散波的产生效率,且色散波的强度与啁啾值成正比.当啁啾值不超过某一临界值且满足相位匹配条件时,孤子和色散波之间的四波混频效应能产生俘获波,俘获波的强度与孤子能量及色散波强度有关.因此,选择合适的啁啾值,利用正啁啾对色散波及俘获波的调控作用可以提高超连续谱蓝端的能量分部.     

单模光纤的色度色散及其测量和补偿技术

光纤色度色散是限制光信号传输速率和传输距离的主要因素之一,也是目前高速光通信系统中迫切需要解决的问题.介绍了单模光纤的色散组成,详细推导了描述色度色散的脉冲展宽的计算公式,分析了调相位法测量色度色散的过程,解析了进行色度色散补偿的必要性,给出了啁啾光纤光栅进行色度色散补偿的原理,并对单模光纤的发展动态做了阐述.     

光子晶体光纤中啁啾皮秒脉冲压缩的研究

在忽略光纤损耗情况下,运用分布傅立叶方法数值模拟了皮秒脉冲在光子晶体光纤中的传输情况.计算分析了初始啁啾对脉冲压缩的影响,通过分析脉冲压缩比、品质因子、峰值功率比和最佳光纤长度的变化,得出了一些有意义的结论.     

横向压力作用下光子晶体光纤的偏振特性的研究

从理论上分析了横向压力作用在光子晶体光纤(PCF)上对偏振膜色散(PMD)和差分群时延(DGD)的影响,对不同横向压力作用下PMD与DGD分别进行数值模拟.模拟结果表明横向压力变化时DGD与PMD的数值均发生较大的变化.分别对光子晶体光纤的偏振膜色散与差分群时延随着压力变化的特性进行实验验证.实验证明,随着压力的增大,光子晶体光纤的DGD整体趋势增大:光子晶体光纤的偏振膜色散的数值随着压力的增大而成上升趋势,其变化规律符合理论分析结果.     

锥形光子晶体光纤的色散缓变特性研究

锥形光子晶体光纤具有色散缓变特性,能有效抑制高斯脉冲展宽,本文利用全矢量等效折射率模型计算了一种全新的锥形光子晶体光纤,研究发现这种锥形光子晶体光纤具有初始色散值可调节性,如设计近零色散和高负色散等,剖面色散为直线型、类指数型等多种可能方式,可以进行色散的自补偿等优点,数值模拟和分析表明这种色散缓变的锥形光子晶体光纤相比传统的色散缓变光纤具有更多的优越性和实用性．     

色散补偿光纤传输系统补偿方案的研究与讨论

讨论了各种非线性效应对WDM系统传输性能的影响,并对不同配置的色散补偿光纤传输系统进行仿真,发现传输链路、输入功率均存在一个最佳配置点,对系统进行混合补偿要优于前、后补偿。并且对WDM系统中各个信道的传输性能进行了比较。     

椭圆纤芯光子带隙型光子晶体光纤的光学特性研究

设计一种新型椭圆纤芯带隙型光子晶体光纤模型,利用有限元法及其平面波展开法研究子晶体光纤的光学特性.在一定结构参数下随波长的变化数值模拟了椭圆纤芯带隙光子晶体光纤的结构,得到了有效折射率、双折射、波导色散、径向传输功率分布最大值等性质.数值模拟结果表明,选择合适的结构参数可以得到较低的色散特性以及高的传输功率,因此非对称结构的光子晶体光纤的特性分析对于光学器件的研制有重要意义.     

Alpha稳定分布噪声下卫星双信号调制识别

针对现有基于循环谱的单信号调制识别方法在Alpha稳定分布噪声下失效的问题,提出一种基于广义二阶循环谱的双信号识别方法.首先分析广义二阶循环谱对Alpha稳定分布噪声的不敏感性,在此基础上再分析待识别混合双信号的谱特性,提取其循环频率域脉冲谱线特征构成特征参量,最后通过检测脉冲谱线数量实现双信号的调制识别.仿真结果表明,该方法在Alpha稳定分布噪声和高斯噪声下都有良好的识别性能.     

单模光纤长波长(1.3μm)色散测量

本文介绍了全部采用国产元器件建立的时域法脉冲展宽测量系统的原理、设计、结构及测试结果.该系统可用来测定单模光纤长波长(1.3μm)色散.测试结果及分析表明,本系统可满意地用于多模光纤色散和光电探测器响应速度测量;对单模光纤色散测量,当待测光纤长度达10km以上时,相对测量误差小于3%.在待测光纤较短时,相对误差增大,但此时仍可满意地鉴别单模光纤在1.3μm波长下是否符合6ps/km·nm这一技术指标.     

空间光通信用耐辐照掺铒/铒镱共掺光纤研究进展

掺铒和铒镱共掺光纤放大器具有抗电磁干扰、紧凑轻质、电光转换效率高、免调试维护等优势，在空间光通信系统中发挥着重要作用.然而，当光纤放大器长时间暴露在地球空间轨道恶劣的辐照环境中时，会受到宇宙中带电粒子和高能电磁辐射的综合作用，尤其是增益光纤在辐照环境会引起辐照损伤导致激光放大性能失效，严重制约它在空间光通信领域的应用.该文简要介绍了太空辐照环境中辐照导致光纤性能下降的现象与问题，然后从辐照效应的产生机理、影响光纤耐辐照性能的因素、辐照加固方法三方面详细阐述了耐辐照掺铒和铒镱共掺光纤的研究进展，最后对其未来的研究趋势进行了展望.     

光纤中瞬态受激布里渊与瑞利后向散射的协作效应

光纤中的非线性效应极大地影响了光信号的传输距离和保真度.通常情况下,光纤中的非线性效应主要是受激布里渊散射(SBS)和瑞利散射.避免或者合理利用这些效应是解决上述问题的可能途径.实验研究了瞬态情况下具有光纤相位共轭镜的主振荡器-功率放大器(MOPA)系统在不同重复频率和泵浦能量下的输出光谱特性.结果显示:在适当的泵浦、耦合条件下,多模光纤也能单模工作.对于所观察到的谱线变窄现象解释为受激布里渊散射与Stokes场的双瑞利散射造成的分布式动力学反馈的协同作用.     

测量短拍长及具有不均匀性的单模光纤双折射的新方法

本文提出了一个根据输出光偏振椭圆度随光纤扭曲率的变化曲线上中心第一个峰点及其一个相邻谷点位置来求取光纤双折射的公式,讨论了具有非均匀双折射的光纤所对应的曲线的畸变.测试中采用一种新的消光法,使测量过程简单可靠.     

高斯型扩散光波导导模特性的研究

本文应用最陡下降逼近理论(SDAT),研究了高斯型渐变折射率分布扩散光波导的导模特性。以二项式折射率分布光波导作为参考系,直接以高斯项作为微扰,避免了普通微扰方法的发散困难及其在近截止区的反常,导出了导模传播常数与模场分布的解析表达式。     

阶跃折射率光纤的电磁场模式研究

光纤通信是现代化通信的支柱 .在光纤通信中 ,光纤是最重要的部件之一 .本文利用电磁波动理论对光在光纤中的传输模式和传输特性进行了分析和研究 .探讨了在计算机上对本征方程的数值求解问题 ,并提出了一种测量二阶模式截止波长的简便方法 .     

分布式光纤传感技术综述

分布式光纤传感技术是光纤传感领域的重要组成部分,传感光纤集传感与传输于一体,可实现远距离、大范围的传感与组网;可连续感知光纤传输路径上每一点的温度、应变、振动等物理参量的空间分布和变化信息,单根光纤上能获得多达数万点的传感信息。本文介绍了分布式光纤传感技术的国内外进展,重点阐述了基于瑞利后向散射和干涉式的分布式传感各自的技术优缺点。     

基于TS-DFT高速光谱解调的FBG温度分布检测

基于时间拉伸-色散傅里叶变换（time-stretch dispersive Fourier transformation,TS-DFT）技术实现了光纤布拉格光栅反射谱高速解调。解调系统由锁模激光器、环行器、色散补偿光纤、参考光栅、传感光栅以及数据采集和处理模块组成。实验得到了传感光栅在不同温度场下的时域映射光谱,通过与光谱仪测量光谱对比,验证了系统高速光谱解调能力,解调速率为51.2 MHz。结合光谱反演算法得到了沿光栅轴向的温度分布,空间分辨率为200μm,实现了传感光栅高速、高空间分辨率温度传感。