光纤布拉格光栅非线性传输特性的数值仿真

为简化数值求解光纤布拉格光栅的非线性耦合模方程组,避免冲击响应带来数值仿真结果失真,设计了基于半隐式龙格-库塔法及简单迭代的单步系统。与其他方法和实验结果进行对比,验证了该方法的可行性。在相同精度要求下,该方法能够极大地减小计算工作量,实现简单且能够避免数值计算发散。利用该方法建立了光纤布拉格光栅静态和动态情况下统一的数值仿真模型,并设计了仿真中所采用的平滑技术。数值研究了连续波和脉冲输入情况下光纤布拉格光栅的非线性传输特性,静态结果显示相移光栅的开关阈值功率比均匀光栅的低。在动态情况下,对比不同峰值功率脉冲的输出时域特征显示,通过光纤光栅可实现非线性全光调谐延迟。

基于NOLM的二元信号功率均衡器研究

为了全光处理具有固定功率差异光信号,本文在详细分析非线性光纤环形镜(NOLM)受不同泵浦作用时输出特点的基础上,设计了将二元功率光信号进行幅度直接均衡的方案。利用光子学仿真软件进行了数值实验,结果显示二元信号经幅度均衡后的输出功率由均衡器输出级探测波功率直接确定,输出脉冲无波长改变,且幅度抖动小。输出脉冲无基座表明该方案同时具有消除脉冲基座的能力,可用于全光信号处理中消除噪声和NOLM内光纤色散的影响。

基于NOLM的NRZ信号全光时钟倍频

通过对非线性光纤环形镜(NOLM)透射输出频谱特性的详细研究,发现在一些特定条件下输出频谱中载波谱线会被明显抑制。本文将利用NOLM的这一特性来实现NRZ信号的全光时钟倍频。通过数值仿真对这种方法进行了验证,结果显示,当用同一NRZ信号分束进行适当延迟后作为NOLM的双路泵浦时,输出频谱中出现了增强的信号时钟谱线而载波谱线被抑制。通过FP滤波器提取时钟的系统仿真表明,从透射输出中能够直接提取出倍频时钟信号。

基于非线性光纤环形镜的二光平信号全光分离器

非线性光纤环形镜(NOLM)在不同抽运条件下具有不同的连续波开关特性,当单抽运NOLM在抽运峰值功率大于开关阈值功率时具有反转抽运脉冲峰的特点,在抽运脉冲上升与下降沿处各产生一个脉冲输出;当使用双脉冲抽运在两抽运脉冲除峰值功率和波长不同外其他参数一致时,透射输出由两个脉冲的峰值功率差决定,具有脉冲峰值功率比较作用。基于NOLM的这两个特性设计了全光分离两光功率水平信号的方案。利用光子学仿真软件进行了数值仿真,结果显示二光平信号被成功分离,并分别加载到不同波长上。实现了高功率级无基座脉冲输出,表明该方案也具有消除脉冲基座的能力。

Research on pulse edge extraction by using nonlinear optical fiber-loop mirror

The output characteristics of nonlinear optical fiber-loop mirror are analyzed in detail when the pump pulses with the same wavelength are input in the both directions for recovering the clock component of the signal spectrum.It is found that the double output pulses are produced in the transmission port of the nonlinear optical fiber-loop mirror.The output pulse peaks are located in time domain at the rising and falling edges of the pump pulses.It is demonstrated that the rising and falling edges of the pump pulse can be directly extracted by this method.Through numerical simulation,the effects of therelative delay of pump pulses and the dispersion of fiber on the characteristics of output pulses are studied.By spectrum analysis,it is found that the spectrum of output pulse sequence includes the clock components of the pump pulse sequence,and a new idea is provided for all-optical clock extraction.