高功率光纤激光器研究

在讨论高功率光纤激光器工作原理的基础上,分析了高功率光纤激光器的关键技术及其实现方法,概括性评述了高功率光纤激光器研究的最新进展。指出高功率光纤激光器的关键技术主要是包层泵浦技术、光纤融和技术以及谐振腔制备技术;研制矩形或梅花形等内包层结构的双包层增益光纤,采用并行侧向泵浦技术,制备复合型的光纤光栅谐振腔是解决上述关键技术的有效手段。另外,发展新结构的高功率光纤激光器是进一步提高光纤激光器输出功率,改善其性能的必然趋势。

掺镱双包层高功率光纤激光器输出特性研究

对线形腔掺镱双包层高功率光纤激光器的输出特性进行了研究 ,通过求解速率方程 ,得到了激光器泵浦阈值功率、输出光功率和斜率效率的表达式。分析了光纤长度、腔镜反射率和泵浦波长等因素对激光器阈值功率、输出光功率和斜率效率的影响 。

半导体激光器噪声的测量

概述了半导体激光器噪声测试领域的几种先进技术方法，包括直接测量、互谱测量、多通道测量、数字测量及干涉测量。介绍了各种方法的原理和特点。

差分群时延条件下基于恒模算法的模式解复用技术

为了改善存在差分群时延(Differential group delay,DGD)情况下模式复用系统的解复用性能,采用基于恒模算法(Constant modulus algorithm,CMA)的MIMO均衡器对2×2模式复用系统的输出信号进行了解复用,利用CMA更新迭代MIMO均衡器的抽头系数。仿真结果表明,该算法能够成功实现带有串扰和时延的信号解复用,并且具有很好的收敛性。在系统信噪比大于18.25 d B时,系统误码率均能达到10-5量级,满足通信系统的要求。

基于少模光纤布拉格光栅的模分复用系统实验研究

本文提出了一种基于少模光纤布拉格光栅(Few-mode FBG)的模分复用通信系统,阐述了基于少模光纤布拉格光栅的模分复用/解复用原理,建立了2×2的模分复用实验系统,分别利用LP01和LP11模作为独立信道,实现了1.25Gbps和622Mbps两路伪随机序列(PRBS)的10km传输实验,给出了传输后的眼图,分析了当激光器波长为1549.228nm时,实验系统的误码特性.实验验证了基于少模光纤布拉格光栅的模分复用通信系统的可行性,为进一步实现长距离高速率的模分复用通信奠定了实验基础.

808nm大功率半导体激光器的低频电噪声

对 8 0 8 nm大功率半导体激光器的低频电噪声进行测试 ,给出器件电噪声与频率、注入电流之间关系 ,讨论噪声与电、光导数之间的关系 .结果表明 ,80 8nm大功率半导体激光器的电噪声在低频段主要为 1 /f噪声 。

半导体激光器电噪声与非辐射复合电流的相关性

测量了 50余只 980nmInGaAsP/InGaAs/AlGaAs双量子阱高功率半导体激光器的低频电噪声及其V -I特性。结果表明 ,小注入情况下 ,980nm半导体激光器的低频电噪声主要表现为 1/f特性 ,并与器件的表面非辐射复合电流有着良好的对应关系。

半导体激光器的电噪声

通过测量激光器的电噪声 ,可以用来在线监测器件的诸多特性 ,如阈值电流的大小 ,是否有模式跳变发生 ,以及谱线宽窄等。另外 ,根据电噪声的大小 ,还可以对器件的质量和可靠性作出评价 ,具有快速、方便、无损等优点。文章概述了半导体激光器的电噪声 ,对其主要应用进行了综合和讨论 。

Er^(3+)/Yb^(3+)共掺双包层光纤放大器的增益特性

基于速率方程和功率传输方程,分析了Er3+/Yb3+共掺双包层光纤放大器增益特性随光纤长度的变化及信号光、抽运光功率对放大器增益的影响,并进行了实验验证。结果表明:有源光纤长度对放大器增益有影响,大信号输入时放大器达到增益饱和对应的光纤长度更短;放大器增益随着信号光和抽运光功率不同而变化,要适当调整其大小以获得较高的放大增益。

808nm高功率半导体激光器的低频电噪声及其与器件质量的相关性

在不同条件下测试了808nm高功率单量子阱半导体激光器的低频电噪声和器件的电导数（Id/dI-I）特性。讨论了噪声和器件质量的相关性，结果表明，808nm高功率半导体激光器的低频电噪声主要为1／f噪声，且与器件质量有着较好的相关性。

泵浦波长对掺Yb^(3+)双包层光纤激光器的影响

通过求解速率方程 ,得到了线形腔掺Yb3+双包层光纤激光器输出光功率、泵浦阈值、斜率效率的表达式 ,分析了泵浦波长对激光器性能的影响。采用线形腔结构 ,研制了掺Yb3+双包层光纤激光器 ,用不同波长的半导体激光器列阵做泵浦源进行了实验研究 ,理论与实验基本吻合。

半导体激光器噪声测试系统

以 PC机为主控单元 ,研制了半导体激光器噪声测试系统 ,通过 PC机对频谱分析仪的远程控制 ,完成对器件噪声信号的自动采集和处理。用该系统对 In P/ In Ga As PV双异质结半导体激光器的电噪声和电阻的热噪声进行了测量。实验结果表明 ,该系统可重复性好 。

光子晶体光纤及其激光器

光子晶体光纤 (PCF)与普通光纤相比有着优秀的单模特性、色散特性和非线性特性。简述了光子晶体光纤的基本结构及其优点 ,并分析了利用光子晶体光纤制作光子晶体光纤激光器及大功率光纤激光器方面的研究进展。

用超磁致伸缩调谐光纤光栅的光分/插复用器

提出并研究了一种新型多信道切换的全光分 /插复用器 ,它主要由光纤Bragg光栅 (FBG)和一对光环行器组成 采用了一种高效的超磁致伸缩材料 (GMM)使FBG产生有效的Bragg波长偏移 用控制电流来调控FBG的应变和Bragg波长偏移 用 4只相同的FBG与波长叠加技术相结合 ,可建立能提供

一维光子晶体微谐振腔的调谐特性与品质因子

利用传输矩阵法研究了对称结构和非对称结构一维光子晶体微谐振腔的调谐特性和品质因子.研究发现:当缺陷层光学厚度增加时,缺陷模中心波长也会随着增加即向长波方向移动,微谐振腔的调谐特性与缺陷层两边介质的折射率有关;相比于对称结构,非对称结构能在较小的缺陷层光学厚度变化范围内实现较大波长范围的线性调谐;品质因子随缺陷层厚度的增加先增大后减小,在缺陷模中心波长为λ0时可达最大值;高低折射率介质层的排布对微谐振腔品质因子有影响.

掺镱双包层光纤光栅激光器输出特性的研究

通过对泵浦源LD的温度控制 ,研究了不同温度对泵浦源波长以及光纤激光器输出特性的影响。利用熔接在掺镱双包层光纤两端的光纤光栅作为光纤激光器的谐振腔 ,采用锥度光纤耦合的方法实现了 5 .1W的单模激光输出 ,输出波长 110 0nm ,最大转换效率 6 3%。

一维非线性光子晶体全光开关的数值研究

在光子晶体的缺陷层内掺入Kerr介质,基于Kerr非线性效应导致的缺陷态迁移原理,设计了两种一维光子晶体全光开关结构.应用时域有限差分(FD-TD)法,编制Matlab计算程序,对全光开关进行数值特性分析.讨论频率混合效应对全光开关的影响.观察光子局域效应增强光子晶体非线性的现象,验证了光子局域效应与光子晶体完整周期结构的层数有关,层数太少光子局域效应不明显.

小波变换用于半导体激光器噪音信号分析

利用小波变换的多尺度分析原理,对半导体激光器低频噪音信号进行小波分解.分析了不同器件噪音在小波分解后的概貌信息的差异性,并与器件性能进行了比较.结果表明:好器件噪音的低频概貌信号比较平稳,而坏器件噪音的低频概貌信号则有较大起伏;有的器件在老化前后的性能差异甚小,但老化前后噪音信号的低频概貌有较大差异;小波分解后的概貌信息,具有更多的可靠性细节信息,对器件性能的改变更敏感.

改进的OFDM系统自适应资源分配算法

在自适应正交频分复用(OFDM:Orthogonal Frequency Division Multiplexing)系统中,传统迭代注水功率分配(IWFP:Iterative Water-Filling Power)算法对星座规模量化程度要求过高,实际应用性不强。为此,在发射总功率和系统误码率上限恒定的条件下,提出了一种基于IWFP算法的改进算法。该算法在IWFP算法基础上进行了比特和功率分配的二次调整,算法更加符合系统调制的星座规模和实际发射需求。仿真结果表明,在误比特率(BER:Bit Error Rate)为10-4时,改进算法对信噪比的要求比IWFP算法高约3 dB,比未经自适应调制的OFDM系统功率比特分配算法即等功率分配算法(EPA:Equalization Power Algorithm)低8 dB,接近于系统的最优性能,且运算复杂度不高。

多模光纤带通特性分析

多模光纤存在严重的模式色散,其带宽距离积受限。为此,分析了多模光纤的带通特性。从多模光纤传递函数出发,推导了多模光纤频率响应函数以及频率响应和幅度响应的相关函数,并进行了仿真分析。结果表明,多模光纤频率响应的高频部分相对平坦,由一系列带通区域组成,每个带通区域的带宽与导模的时延有关。仿真实验表,明通过载波复用技术,可以利用这些带通区域进行吉比特容量信息的传输。