色散渐减光纤中自相似脉冲传输特性研究

研究了在高阶色散影响下,自相似脉冲在具有正常色散的色散渐减光纤中的演化情况.结果表明:当考虑高阶色散的影响时,脉冲的啁啾仍然具有很强的线性特性,只是中心变得不对称,产生中心漂移.这种啁啾特性使得自相似脉冲在时域中的抛物线形状产生畸形,导致了脉冲峰向一边延迟,并使脉冲的中心位置漂移,同时伴随着脉冲边沿的振荡.但是通过采用色散补偿技术,自相似脉冲强的线性啁啾仍然可以得到高质量的飞秒量级压缩脉冲,与忽略三阶色散影响时得到的压缩脉冲的脉宽近似相等.

色散渐减光纤组成的环形镜对高阶孤子的理想压缩

利用数值模拟方法证明,采用色散渐减光纤组成的非线性光纤环形镜不仅可压缩高阶光孤子,而且能有效地消除压缩后脉冲的底座、提高光脉冲的输出能量 研究表明,对于一确定的色散渐减光纤,只要选取不同环形镜长度,即可对不同阶数的高阶孤子进行理想压缩 且孤子阶数越高,所需最佳环形镜长度越短、压缩后光脉冲的峰值强度越大、能量透射率越低 研究同时发现,环形镜的功率分束比存在一最佳值,在此值下所得压缩后的光脉冲不仅具有较大的峰值及能量透射率。

基于拉曼放大对色散渐减光纤的绝热压缩效果的优化

数值研究了光纤损耗对色散渐减光纤中基孤子脉冲的绝热压缩的影响,并分析了利用分布式的拉曼放大来提高DDF的绝热压缩效果的方案。结果表明:光纤损耗严重破坏了DDF对基孤子绝热压缩的效果; 采用分布式的拉曼放大能对DDF的绝热压缩起到很好的优化效果,获得更高的压缩因子和脉冲能量;当拉曼增益系数选取优化值0．27／LD时,脉宽为10 ps的基孤子脉冲压缩后可得到脉宽仅417 fs、脉冲能量增至5.9 倍、峰值功率增至136．3倍、基座能量比仅为2．8％的输出脉冲。

色散渐减光纤中的绝热脉冲压缩研究

简述了绝热孤子压缩的机理,并对线性、指数、高斯、余弦和双曲5种类型色散渐减光纤(DDF)的绝热脉冲压缩过程进行了分析和讨论,结果表明线性渐减的DDF更适于绝热脉冲压缩。

色散渐减光纤中自相似脉冲对的演化和压缩

为了研究了自相似脉冲对在色散渐减光纤中的动力学特性,采用非线性薛定谔方程对脉冲对的演化和压缩特性进行了模拟,分析了脉冲对在演化过程中相邻区域产生的相互作用。结果表明,不考虑3阶色散时,脉冲对在自相似演化过程中,相邻的区域将产生对称性的相互振荡,而脉冲其它区域演化不受影响,通过色散补偿可以得到脉宽为128.4fs、压缩因子为7.8的压缩脉冲对;而在考虑3阶色散时,脉冲对的演化将产生畸变,相邻区域的振荡呈现不对称性,通过色散补偿技术,得到脉宽为211.6fs、压缩因子为4.7的压缩脉冲,虽然不对称性振荡使得压缩脉冲出现较明显的基座,但几乎不影响压缩质量。该研究结果对自相似脉冲对的演化的理解具有参考价值。

色散渐减光纤中超连续谱产生的数值模拟及优化

从脉冲在光纤中传输所遵循的广义非线性薛定谔方程出发,通过数值模拟对色散渐减光纤产生超连续谱(SC)进行了研究.结果表明:色散渐减光纤的色散斜率k、色散参量D0、参量L0和R及脉冲的峰值功率、脉冲宽度对SC谱的产生有着极其重要影响;在色散渐减光纤产生超连续谱的过程中,三、四阶群速度色散甚至更高阶群速度色散对超连续谱的影响完全可以忽略,但高阶非线性效应对SC谱的产生影响很小;计算表明对光纤和脉冲的各参量进行优化选择后,可以获得宽而平坦的超连续谱.

色散渐减光纤及其应用

在叙述色散渐减光纤基本理论的基础上 ,详细地介绍了色散渐减光纤在光纤通信领域的若干应用及最新的研究进展。包括光脉冲产生与传输、光脉冲压缩、以及超连续谱的产生等。

基于阶梯色散渐减光纤环镜的光脉冲压缩方法

提出了利用阶梯色散渐减光纤环镜代替色散渐减光纤环镜的光脉冲压缩方法,数值计算表明,该方法的压缩效果与色散渐减光纤环镜的压缩效果基本一致,解决了色散渐减光纤制作和选择困难的问题,给系统带来了设计灵活性。

利用色散渐减光纤获得线性啁啾抛物线脉冲的研究

以利用双曲渐减的正常色散渐减光纤(ND-DDF)获得啁啾抛物线脉冲为基础,进一步利用对称分布傅立叶的数值方法,研究了其它色散渐减的ND-DDF获得啁啾抛物线脉冲的情况。数值研究的结果表明:在采用不同的色散渐减时,如线性、指数、高斯、余弦、双曲等,最终输出的脉冲均具有较好的线性啁啾,且基本符合抛物线形状,这说明在利用ND-DDF获得啁啾抛物线脉冲时色散渐减方式可灵活选择;同时结果还显示,色散渐减的方式导致所得脉冲的啁啾强度、以及脉冲宽度和峰值功率会有所差异;文章最后给出了不同情况下抛物线脉冲经啁啾补偿后的输出脉冲形状和压缩因子。

色散渐减光纤中产生优质自相似脉冲的研究

从非线性薛定萼谔(NLS)方程出发,介绍了色散渐减光纤中抛物线脉冲的自相似传输原理以及输出的自相似脉冲的特性。研究不同的g0(色散增益系数)、不同时域包络的初始输入脉冲、不同的初始脉宽对自相似脉冲产生的影响,利用数值模拟结果对色散渐减光纤中影响自相似脉冲形成的参量进行分析,为在色散渐减光纤中产生高质量自相似脉冲的优化设计提供理论依据,发现输入具有较大g0和T0的双曲正割脉冲可以在较短的光纤长度上就获得高功率、强线性啁啾和宽频谱的抛物线型自相似脉冲,同时对自相似脉冲进行补偿时,所需的补偿光纤长度明显缩小,且可得到80 fs量级的高质量压缩脉冲。

色散渐减光纤中超连续谱产生的特性研究

我们的研究结果表明,光纤的色散特征对光脉冲的传输和超连续谱的产生均有重要影响。由于色散渐减光纤的色散斜率不为零,因此脉冲在光纤中传输时产生不对称的情形,并最终产生不对称的光纤超连续谱。色散渐减光纤的色散斜率越小,越有利于脉冲和超连续谱的对称性,也越有利于超连续谱的展宽。

三类色散渐减光纤环镜光脉冲压缩特性的比较

文章比较了3类色散渐减光纤环镜的光脉冲压缩特性,结果发现,不考虑高阶效应时,线性渐减光纤环镜需要的最佳光纤长度最短,压缩后的光脉冲质量较高;考虑高阶效应后,情况恰恰相反,高斯渐减光纤环镜需要的最佳光纤长度最短,压缩质量较高,但此时3种类型的光纤构成的非线性光纤环镜压缩特性差别不大。

色散渐减光纤压缩光脉冲

利用色散补偿光纤（ＤＣＦ）及色散位移光纤（ＤＳＦ）压缩重复频率为２．５ＧＨｚ的增益开关量子阱ＤＦＢ半导体激光器出射的光脉冲，将光脉冲由５３．８ｐｓ压缩至２．５ｐｓ，而后利用色散渐减光纤将２．５ｐｓ的光脉冲进一步压缩至０．８３ｐｓ。

色散渐减光纤中的脉冲展宽研究

讨论了高斯脉冲在五种不同群色散剖面光纤中的传播特性和初始啁啾对脉宽的影响。结果发现:与单模光纤相比,色散渐减光纤(DDF)中的脉冲展宽较慢,并能有效抑制展宽,当β2C>0时,脉冲展宽速度与无啁啾时相比较快,当β2C<0时,脉冲有一初始窄化过程,不同群色散函数对啁啾脉冲有不同的影响。

色散渐减光纤中基于交叉相位调制效应的增强型脉冲压缩

研究了在色散渐减光纤中基于交叉相位调制效应的脉冲压缩情况。数值计算表明,与在色散渐减光纤中只输入信号脉冲的单脉冲压缩相比,基于交叉相位调制效应的脉冲压缩方式能提高脉冲的压缩比,且对应最大压缩时所需的光纤长度也较大程度缩短。

孤子在线性色散渐减光纤中压缩时自适应步长的研究

本文根据光孤子在线性色散渐减光纤中压缩时的演化规律,提出了步长随光纤中的色散长度和非线性长度的乘积变化的自适应步长分步傅里叶变换法.与定步长分步傅里叶变换法比较,同样的步数模拟,自适应步长分步傅里叶变换法可以减小引入的误差,模拟结果更准确.

超高斯型色散渐减光纤中脉冲的传输特性分析

为了研究超高斯脉冲在具有不同陡峭程度的超高斯型色散渐减光纤中的传输特性,采用了非线性薛定谔方程和分步傅里叶变换的方法,数值模拟了超高斯脉冲在超高斯型色散渐减光纤中的演化规律。在反常色散区考虑色散和非线性效应的情况下,对超高斯脉冲的阐述特性进行了时域和频域上的理论分析与实验验证。结果表明,陡峭程度m=4时,超高斯型色散渐减光纤的传输特性最好。此研究对超高斯型色散渐减光纤中脉冲的传输特性分析是有帮助的。

初始啁啾对色散渐减光纤中皮秒脉冲孤子效应压缩的影响

在色散沿光纤传输方向线性减小的光纤中,用分步傅里叶方法数值模拟皮秒脉冲的传输,计算和分析了初始啁啾对色散渐减光纤中皮秒脉冲的孤子效应压缩的影响。通过分析脉冲压缩比,最佳光纤长度,压缩后的脉冲峰值功率和脉冲压缩质量的变化,发现加入初始啁啾,可以使皮秒脉冲得到更好的压缩。

基于色散渐减光纤的光脉冲压缩技术及其进展

综述了基于色散渐减光纤的绝热孤子压缩、高阶孤子压缩和非线性光纤环镜的光脉冲压缩的方法、原理及其进展,介绍了作者最近的研究成果,即采用色散渐减光纤构成的马赫——曾德尔干涉仪压缩光脉冲。

基于色散渐减光纤环镜中脉冲对传输特性研究

针对两对被时间延迟分开的脉冲会根据相位和时延的变化影响脉冲间的传输特性,且在脉冲重叠区域会受到交叉相位调制的影响发生干涉现象的问题,文章提出了在色散渐减光纤环镜中观察脉冲对的传输特性,研究结果表明,可根据脉冲对之间的相位和时延变化,观察脉冲对的时域特性和啁啾特性,分析脉冲对在不同情况下的传输特性。