多相移光纤光栅光谱特性分析

为了研究多相移光纤光栅的光谱特性,探究其在光纤通信和光纤传感领域的应用,利用传输矩阵法,通过Matlab编程对多相移光纤光栅中等分相移光栅、相移级联光栅及混合相移光栅在不同相移个数、不同相移量大小、不同位置放置时的传输光谱特性进行了仿真和研究.结论表明:等分相移光栅可以通过增加相移个数来实现多波长的激光输出,相移量不同激光波长的输出也不同.相移级联光栅可用作带宽滤波器,通过增加相移光栅的级联数增加带宽.     

基于相移光栅的Sagnac环滤波器的光谱特性分析

提出了一种基于相移光栅的Sagnac环滤波器的设计.利用Jones矩阵法,建立了该滤波器的理论模型,推导出了传输谱的表达式,并对其进行数值仿真和分析.重点讨论了相移光栅的参量、光纤环臂差对传输光谱的影响.通过数值模拟,得到了具有双带通的梳状滤波特性的传输光谱,可应用于光纤光栅传感和通信系统.     

模分复用光传输技术研究

结合课题组开展的通信领域研究热点模分复用方面的部分工作,比较系统、深入地分析讨论了模分复用光传输研究过程中相对经典的部分研究工作和最新进展,以模式复用器和解复用器的发展为主线,分类讨论了准单模少模光纤单跨距传输、准单模少模光纤控制环传输、基于分立模式复用器和解复用器的少模光纤单跨距传输、基于分立模式复用器和解复用器的少模光纤控制环传输、基于平面光转换模式复用器和解复用器的少模光纤传输、基于3D波导模式复用器和解复用器的少模光纤单跨距传输、基于3D波导模式复用器和解复用器的少模光纤控制环传输、基于光子灯笼的全光纤复用器的少模光纤单跨距传输、基于光子灯笼的全光纤复用器的少模光纤控制环传输、基于全光纤耦合器的少模光纤单跨距传输、基于全光纤耦合器的少模光纤控制环传输;最后,给出了本课题组近期合作研究工作中的准单模少模光纤长跨距传输、单通道信号少模光纤传输研究、多通道波分复用信号少模光纤传输研究。     

相移光纤光栅光谱特性分析

用传输矩阵法从理论上分析了单相移光纤光栅的反射特性与其相关参数的关系,得到了一些有益干相移光栅制作和使用的结论.     

C波段阵列波导光栅的实验研究

对阵列波导光栅型波分复用器/解复用器进行了实验研究,得到其高斯型(40ch×100GHz)和平坦型(32ch×50GHz)的传输谱线图以及主要性能参数的实验结果.     

双π相移光纤光栅的设计

研究了在均匀光纤光栅中对称地插入两个π相移时透射谱的特性,通过矩阵法详细计算和分析透射谱双峰的波长间隔、线宽、波谷深与光栅各段长度的关系,获得设计双π相移光纤光栅的准则,即:双π相移光纤光栅的双峰波长间隔主要由两个π相移的距离决定,谱线宽和波谷深主要由光栅π相移两端的长度决定.     

光纤光栅中双折射致偏振相关特性

为了研究光纤光栅在横向压力作用下的双折射效应,讨论了光纤光栅中双折射所致的透射特性以及偏振相关特性的变化。通过仿真分析了起偏角对传输特性的影响,研究了双折射效应引起的光纤光栅偏振相关特性。利用传输矩阵法,仿真分析了光栅的参数、结构类型、光纤本征双折射和光栅中光致双折射对偏振相关损耗的影响,并利用邦加球分析了经光栅双折射作用的透射光偏振态的变化。结果表明,双折射的大小和偏振相关损耗以及第一斯托克斯参量之间存在单调递增关系。此结论为利用光纤光栅的偏振特性进行弱压力传感测量提供了基础。     

用于阵列波导光栅设计的傅里叶光学修正算法

以傅里叶光学为基础,应用菲涅耳-惠更斯原理推导出了用于设计阵列波导光栅解复用器的数学模型;分析了菲涅耳近似条件对光场在自由传输区进行高斯远场衍射的影响;提出了一种基于四阶量化误差的修正算法,并和传统的傅里叶光学法及StigmaticPoints法进行了比较分析;设计了一个具有0.4nm通道间隔的1×256信道阵列波导光栅解复用器,结果表明,得到的器件参数与实际设计值相吻合.     

相移光栅特性分析

用传输矩阵法从理论上分析计算了相移光栅的反射谱特性。讨论了各光栅参量变化对反射光谱的影响规律。通过数值分析，得出结论：采用合适的光栅参数可以获得反射率高，通带宽及旁瓣干扰小的相移光栅。     

布拉格光纤光栅等效芯径和折射率的测量

提出一种通过布拉格光纤光栅传输谱线计算其纤芯直径和折射率的方法.实验中采用较短波长的相位掩模板及紫外光照射载氢的单模光纤来写布拉格光栅.通过测量LP01模与反向传输的LP01、LP02模耦合所对应的损耗峰,并将对应的两中心波长分别带入色散方程,来计算同时满足布拉格光栅相位匹配条件的解,即可求出该光纤光栅纤芯直径和折射率.这种方法为测量光纤光栅参数提供了一种新的途径.     

光频分复用技术

本文介绍了光频分复用通信系统组成，并就系统中光源频率稳定和光载波的复用与解复用作了进一步的分析，特别对马克·曾德尔干涉仪用作为光滤波器作了理论上的说明。最后阐述了光频分复用方式在大容量通信干线和本地分布网络中的应用。     

基于啁啾Moire光纤布拉格光栅的波分复用/解复用器件的理论分析

对基于啁啾Moire光纤布拉格光栅的波分复用/解复用器件进行了理论分析。用传输矩阵法计算了Moire光栅的透射谱特性,可知其透射谱具有多个通带及好的通道隔离度。通过调整光栅参数可获得通道间隔满足国际电信联盟标准的Moire光栅。     

Manipulation of light in MIM plasmonic waveguide systems

Plasmonic waveguides that allow deeply subwavelength confinement of light provide an effective platform for the design of ultracompact photonic devices.As an important plasmonic waveguide,metal-insulator-metal(MIM)structure supports the propagation of light in the nanoscale regime at the visible and near-infrared ranges.Here,we focus on our work in MIM plasmonic waveguide devices for manipulating light,and review some of the recent development of this topic.We introduce MIM plasmonic wavelength filtering and demultiplexing devices,and present the electromagnetic induced transparency(EIT)-like and Fano resonance effects in MIM waveguide systems.The slow-light and rainbow trapping effects are demonstrated theoretically.These results pave a way toward dynamic control of the special and useful optical responses,which actualize some new plasmonic waveguide-integrated devices such as nanoscale filters,demultiplexers,sensors,slow light waveguides,and buffers.     

应用于光纤通信DWDM系统的超窄带滤光片的设计

设计光纤通信中波分复用（DWDM）器件所用的超窄带滤光片（NBPF0,该器件能够实现合／分波的功能,避免串扰,具有矩形通带和较高的抑制比,通过理论分析及实验,提出了采用多腔F－P滤光片设计DWDM用超窄带滤光片的方法,并举例设计200GHz的滤光片,它能够满足通信指标,具有符合要求的矩形通带和波纹,插入损耗和偏振相损耗在偏差要求范围之内,信道宽度满足指定范围,同时每层膜的厚度为规整的λ／4,达用于极值监控。     

小信号增益及环时间非对称性对TOAD开关特性的影响

充分考虑了太赫兹光非对称解复用器中半导体光放大器的增益饱和与恢复的影响,深入分析研究了小信号增益及环时间非对称性对ＴＯＡＤ开关特性的影响。结果表明：小信号增益对开关窗口的形状影响显著,但对宽度影响很小;在环中点附近的某一定范围内,ＴＯＡＤ解复用输出随环时间非对称性的变化而急剧变化。严重影响ＴＯＡＤ的输出性能。     

40-Gb/s all-optical digital 4-bit priority encoder employing cross-gain modulation in semiconductor optical amplifiers

High-speed all-optical logic circuits have attracted much attention because of their important roles in signal processing in next-generation optical networks.The digital encoder is widely used in binary calculation,multiplexing,demultiplexing,address recognition and data encryption.A priority encoder allows the existence of multiple valid inputs simultaneously,identifies the priority of the request signals and encodes the priority.We propose and experimentally demonstrate an all-optical 4-bit priority encoder for return-to-zero signals at 40 Gbit/s based on cross-gain modulation in semiconductor optical amplifiers.Detuning fil-ters after semiconductor optical amplifiers are employed to improve the output performance.Correct logic bit sequences and clear open eye patterns with extinction ratios exceeding 10 dB are achieved.     

多粒度光交换网络中的一种波长/波带共享转换池结构

鉴于目前光网络整体成本较高,波长转换器利用率较低的缺点,在研究现有的多粒度光交换结构的基础上,提出了一种共享波长/波带转换器的方案。该方案的技术特点在于在波带交换矩阵和波长交换矩阵之间增加了一个共享转换池,光纤中需要进行转换的波带和波长都进入共享转换池,共享使用转换池中的波长/波带转换器进行转换。实例表明该方案能够使光网络中波长转换器的数量大幅度减少,在降低了光网络成本的同时提高了波长/波带转换器的资源利用率。     

WDM光网络的动态路由等效算法与仿真

针对WDM光网络的特点,提出一种动态的路由和波长分配的等效算法,适用于各个节点不同且具有部分或全部波长转换能力的光网络。采用波长图技术和增加虚拟源节点和目的节点的方法,把WDM网络转化为等效的单波长网络,从而把路由和波长分配问题转化为等效的单波长网络的路由问题,大大简化了算法的程序。最后采用了最短径算法对WDM网络进行了路由选择和波长分配的仿真。     

波长变换光网络的阻塞性能分析

利用一个生灭(Birth-Death)过程来描述波长路由光网络中的波长使用概率，用一个M／M／n／n排队模型描述波分复用(WDM)网络，基于链路独立性假设，研究了理想全光波长变换器和基于半导体光放大四波混频波长变换器对WDM光网络的阻塞性能影响。     

基于SOA的全光波长转换器及其研究进展

全光波长转换器是波分复用光网络的关键器件,本文介绍并比较了三种典型的基于半导体光放大器（SOA）全光波长转换器,并且介绍了国内外最新的基于SOA的全光波长转换器的实现方案。