基于偏振反馈的半导体光放大器光纤环的动态偏振响应

理论仿真和实验研究了偏振反馈对基于半导体光放大器(SOA)的光纤环激光系统的动态响应的影响。在建立的各向同性SOA光纤环系统的速率方程基础上对系统的工作状态进行了稳态与混沌态的仿真研究。仿真结果表明,对各向同性的SOA光纤环系统,稳态下可通过环路偏振态的90°扭转反馈,实现正交偏振的双稳态输出;而在非稳态下通过调节环路偏振态转换,可得到全偏振态遍历的偏振混沌输出。建立了基于SOA光纤环的偏振混沌的实验系统,通过调节光纤环路的偏振转换特性,实验观察到了系统稳态工作下的正交偏振调制输出,以及混沌态下动态偏振度小于1%的偏振混沌输出。实验结果与理论仿真结果一致。

基于偏振态调制器的三级米勒矩阵测量

对基于偏振态调制器的三级米勒矩阵测量方案进行了理论推导和证明,并对其进行了实验验证。通过建立三级系统方程,利用最小二乘的数值算法回归出多个待测器件的米勒矩阵。这种基于系统估值的方案不同于以往文献中提到的使用在线偏振测量仪测量输入/输出偏振态求解单个米勒矩阵的方法。三级串联光学子系统或光器件的米勒矩阵及其物理偏振参量可在一次测量中同时求得。实验测得的三个光学器件延迟量的标准差分别为0.0012、0.0018和0.0040。还针对测量系统的不确定性进行了仿真模拟,并着重讨论了串联系统中存在的误差累积效应,与实验数据进行了比较。

最小二乘法求解非线性方程的物理偏振参量测量

提出了基于最小二乘优化系统的估值方法测量求解光器件物理偏振参量。对于输入偏振态可测或非可测的系统，在建立相应的估值解析方程和适当的测量条件基础上，此测量方案均是简单易行的。对以旋转波片为偏振发生器的测量系统的估值误差进行了仿真和分析。仿真表明，选取较多的测量次数，且旋转波片延迟为37c／4附近时，可得到较小的估值误差。基于系统估值算法，针对输入偏振态可直接测量的情况建立了实验系统并进行估值。实验表明，估值得到的物理偏振参量的标准差在0．0011--0．0103内。