Mueller matrix analysis for all optical fiber co-existence of birefringence-polarization dependent gain-mode coupling at a single wavelength

Birefringence （polarization-related phase-shift）, polarization dependent gain （PDG） and mode coupling are three factors that may synchronously influence the transmission of single-wavelength polarized light in optical fibers. This paper obtains a new Mueller matrix analysis, which can be used under conditions that all these three factors are existing and changing. According to our transmission model, the state of polarization （SOP） changes along an optical mierostructure fiber with co-existence of birefringence-PDG-mode coupling were simulated. The simulated results, which show the phenomena of SOP constringency, are in good agreement with previous theoretical analyses.

On the Mitigation of Polarization Dependency of Distributed Raman Amplifier Gain by Transmission Fiber PMD

We show theoretically and experimentally that Raman PDG can be formulated as a function of the pump light DOP and the transmission fiber PMD. Raman PDG is sufficiently reduced thanks to the inevitable fiber PMD.

双折射光纤中偏振相关的集总放大研究(英文)

研究了偏振相关的集总放大方案对非线性脉冲传输特性的影响.提出利用非线性增益的偏振相关集总放大方案去抑制脉冲偏振成分的分裂—融合碰撞行为和由随机双折射引起的线性色散波.数值计算结果表明:采用具有非线性增益的偏振相关集总放大方案,经过第一个放大器后脉冲的差分群时延变小,这说明了周期性的脉冲分裂—融合碰撞行为得到了有效的抑制.并且,随后的放大器因不同偏振相关的增益将促使脉冲偏振成分要么以呼吸振荡行为出现,要么以时域完全捕获行为出现.

光纤陀螺掺铒光纤光源消偏技术

针对泵浦偏振态对高精度光纤陀螺掺铒光纤光源平均波长稳定性产生影响的问题,设计了掺铒光纤光源泵浦消偏的结构,该结构采用Lyot光纤消偏器来对泵浦光进行消偏,理论分析了该结构中Lyot消偏器结构参数的选取。实验验证了掺铒光纤光源的波分复用器具有偏振特性,会影响掺铒光纤光源平均波长稳定性,采用设计的泵浦消偏结构可有效消除波分复用器具有的偏振特性。在光源结构已被优化,只考虑泵浦偏振态对光源平均波长稳定性影响的情况下,对温箱中的光源进行对比实验,结果表明,对偏振态未加任何控制的掺铒光纤光源平均波长稳定性为77ppm,采用泵浦消偏结构的光源平均波长稳定性为4ppm,即本文设计的泵浦完全消偏结构使得掺铒光纤光源平均波长稳定性得到了显著提高。

兼顾增益与折射率变化的低偏振量子点材料研究

对比分析了InGaAs/InGaAsP柱状量子点材料TE模和TM模增益谱及其折射率变化谱随点区材料组分、垒区材料组分和量子点高宽比的变化特性,并剖析了其中的物理机理。进一步联合考虑点区和垒区组分变化对兼顾增益与折射率变化以及偏振相关性的影响,提出了一种多参数调配方法,并据此设计出在1550nm通信波段(1540~1560nm)内兼顾增益与折射率变化的低偏振量子点材料In0.97Ga0.03As/In0.76Ga0.24As0.52P0.48。最后通过分析,选定合适的工作载流子浓度。当载流子浓度为0.6×10^24 m^-3时,TE模和TM模的3dB谱宽交叠区面积分别为8.66×10^3和7.55×10^3nm/cm,增益和折射率变化的偏振相关性分别在3%和10%以内。研究结果有助于未来全光网络中关键器件的优化设计。

双向多泵浦光纤拉曼放大器偏振相关增益研究

基于光纤拉曼放大器(FRA)的非线性耦合方程,采用数值计算的方法首次系统分析了双向多泵浦FRA系统中的偏振相关增益(PDG)特性。根据4个泵浦光源配置的不同,FRA有14种结构。首先整体分析了这14种不同FRA结构中PDG的特点;然后对其中一种结构FRA系统中PDG的特性进行了更具体的分析,包括泵浦-信号、泵浦-泵浦以及信号-信号拉曼相互作用所产生的PDG。研究结果表明,当泵浦总数目一定时,反向泵浦数目越多,其PDG均值越小;当泵浦总数目和反向泵浦数目都一定时,PDG的大小与反向泵浦光波长关系不大;双向多泵浦FRA系统中的PDG主要由泵浦-信号拉曼相互作用所产生的PDG决定。以上结果对有效降低双向多泵浦FRA系统中的PDG有重要的参考价值。

基于双向二级喇曼抽运的偏振控制研究

为了发展具有实用价值的受激喇曼全光偏振控制方法,根据光纤中受激喇曼散射矢量理论和光纤随机双折射效应设计了基于双向二级喇曼抽运的全光偏振控制方案,构建了偏振吸引理论模型,采用严格数值迭代算法对该偏振控制方案进行了仿真分析,并完成了偏振控制方案最佳工作性能的优化设计。结果表明,当信号光波长为1550nm、功率为0.1m W、一级抽运光和二级抽运光的功率分别为1W和4W、其偏振态都为(0,1,0)、光纤长度为3km时,信号光偏振度可达0.85以上,且信号光强度波动低于35%。该方案有效降低了作用光波功率、减弱了信号光输出强度噪声,并提高了信号光输出偏振度。

反向抽运光纤拉曼放大器偏振相关增益的数值计算

基于反向抽运方式的光纤拉曼放大器(FRA)的非线性耦合方程,采用数值计算的方法首次系统研究了单抽运多信号传输的FRA系统中各因素——光纤偏振模色散(PMD)、抽运光输入功率、抽运光波长、信号光输入功率、光纤长度及光纤损耗系数等对由抽运-信号拉曼相互作用所产生的偏振相关增益(PDG)的影响;比较了单抽运多信号FRA系统与单抽运单信号FRA系统中由抽运-信号拉曼相互作用所产生的PDG的大小;总结了各参数对降低由抽运-信号拉曼相互作用所产生的PDG的效果。研究结果表明,单抽运多信号FRA系统中的PDG主要由抽运-信号拉曼相互作用产生,并且光纤的PMD值和抽运光功率对PDG的影响较明显。

光纤喇曼放大器偏振相关增益研究进展

光纤喇曼放大器(FRA)系统中的偏振相关增益(PDG)降低光纤通信系统的传输性能,因此研究FRA系统中PDG的特性和如何降低FRA系统中的PDG成为FRA系统应用中的一项重要内容。论述了FRA的基本原理,总结了有关PDG的理论研究和实验研究,详细分析了降低FRA中偏振相关增益的几种方法,对FRA偏振相关增益的进一步研究方向进行了展望。

拉曼光纤放大器的发展现状

拉曼光纤放大器是密集波分复用(DWDM)通信系统的重要组成部分,因此研究如何提升FRA的各项性能成为DWDM通信系统中的一项重要内容。综述了拉曼光纤放大器国内外的研究和发展现状,介绍了国内外多款光纤拉曼放大器的产品性能特点。最后,展望了光纤拉曼放大器的发展趋势。

级联EDFA系统中偏振相关增益特性的研究

掺铒光纤放大器的偏振相关增益是导致放大器增益不平坦的一个重要原因,进而影响长距离光纤通信系统、长距离光纤传感系统的信号质量。本文从理论模拟角度研究了级联掺铒光纤放大器的偏振相关增益对光纤中所传输通信光信号的影响。重点研究了掺铒光纤非均匀展宽情况下,偏振相关增益受传输信号功率、信道个数、级联EDFA个数、等因素的影响,并给出了定性结论。

AlGaInAs多量子阱材料增益偏振相关性分析

考虑光场限制因子、温度变化和阱间载流子非均匀分布,给出AlGaInAs多量子阱增益求解的分析模型。对量子阱应变量、阱宽和载流子浓度对材料增益TE模和TM模的影响进行了分析。设计出C波段内增益低偏振相关的混合应变多量子阱结构。在15~45℃温度范围,其模式增益具有低的偏振相关性(2%以内);当注入载流子浓度从2×10^(24) m^(-3)增大到3×10^(24) m^(-3)时,模式增益逐渐增大,且能在一定温度下保持低的偏振相关(3%以内)。

高性能掺铒光纤放大器的优化研究

根据二能级近似的 Giles模型 ,计算了对于给定泵浦功率的最佳掺铒光纤长度。实验研究了掺铒光纤长度对于放大器增益谱形状的影响 ,通过进一步优化掺铒光纤长度获得了高增益、低噪声指数和宽带平坦增益谱的高性能放大器 ,并针对在

光纤拉曼放大器中增益的偏振相关特性研究

提出了一种改进的、可用于计算偏振相关拉曼增益的光纤拉曼放大器的非线性耦合波方程。建立了单模双折射光纤拉曼增益的数学模型,分析了线偏振抽运光以与光纤快轴成45°激励的单模双折射光纤拉曼放大器模型与实际具有随机双折射的光纤拉曼放大器的拉曼增益偏振相关特性的等价性。基于上述模型,提出了一个可定量表征单模光纤偏振模色散统计特性的拉曼增益偏振相关因子,用以替代常规的光纤拉曼放大器非线性耦合波方程中的偏振相关因子。计算结果与已报道文献的实验数据非常吻合。同时对抽运增益在同向和反向抽运方式下截然不同的增益偏振相关特性给出了合理的解释。

反向多抽运光纤拉曼放大器偏振相关增益研究

基于光纤拉曼放大器(FRA)的非线性耦合方程,采用数值计算的方法系统研究了反向多抽运FRA中的偏振相关增益(PDG),其中包括FRA系统中由所有光波拉曼相互作用所产生的PDG、由抽运-信号拉曼相互作用所产生的PDG、由抽运-抽运拉曼相互作用所产生的PDG以及由信号-信号拉曼相互作用所产生的PDG。研究结果表明,相比于单抽运FRA系统,多抽运FRA系统不仅可以获得较平坦的拉曼增益谱而且可以使整个增益带宽内的PDG较均匀。此研究不仅可以有效地估计反向多抽运FRA系统中分别由抽运-信号、抽运-抽运、信号-信号之间拉曼相互作用所产生的PDG,而且对有效降低FRA系统中的PDG提供重要的参考价值。