光纤通信中的非线性效应与抑制技术分析

文中深入研究了光纤通信中的非线性效应及其对系统性能的影响。在对非线性效应进行分类和分析的基础上,提出了一系列抑制技术,包括传统调制格式的优化、光纤非线性效应抑制算法以及新型光纤设计与材料选择。通过建立实验平台并在实际光纤通信系统中应用这些抑制技术,验证了其在提高系统性能中的有效性。研究结果表明,采用优化调制格式和结构性光纤设计,结合先进的抑制算法,可以减少非线性效应导致的性能损失。

Intra-Channel Nonlinear Effect on Optical PPM Pulse Transmission

PPM encoded Gaussian pulse sequence shows more immunity than non-PPM schemes on optical fiber intra-channel nonlinearity and demonstrated by a numerical study of IXPM and IFWM effects deploying on 100Gb/s single channelsystem.

光纤光栅在高功率连续光纤激光器中的发展及展望

目前光纤光栅在高功率连续光纤激光器中的应用主要有两个方面,一是作为谐振腔腔镜,二是用来抑制激光器的非线性效应。首先论述了光纤光栅作为腔镜技术的发展现状,然后着重论述了能够抑制光纤激光器中非线性效应的特殊光纤光栅的发展状况。并详细描述了倾斜布拉格光纤光栅抑制受激拉曼散射和受激布里渊散射、长周期光纤光栅抑制受激拉曼散射以及相移长周期光纤光栅抑制自相位调制或四波混频等非线性效应引起的光谱展宽的研究进展。最后展望了光纤光栅在高功率光纤激光器领域的发展趋势,认为光纤光栅将朝着更高承载功率与长波长方向发展,同时认为基于飞秒激光刻写的光纤光栅技术、能够同时抑制多种非线性效应的光纤光栅技术、以及基于光纤光栅的光纤激光器激光偏振控制技术等将成为新的研究热点。

发散光长程空气传输受激转动拉曼散射效应

研究强激光长程空气传输受激转动拉曼散射(SRRS)效应,寻求抑制措施是高功率固体激光驱动器建造中需要解决的关键问题之一。采用数值模拟的方法研究了发散光长程空气传输SRRS效应的演化规律,通过几何近似理论推导了该效应有效建立时的强度距离乘积阈值和抑制判据。结果表明:发散光长程空气传输SRRS效应的建立速度小于平行光,二者阈值有理论关系;能够有效抑制SRRS效应的发散角设计判据由光束口径、激光强度及安全传输距离决定。

非线性能量阱振动抑制效果理论分析与试验研究

针对潜艇机械设备周期性运转产生的宽频线谱难以消除问题,开展了简谐激励下非线性能量阱振动抑制效果与结构参数优化研究。建立机械设备耦合非线性能量阱的动力学模型,利用增量谐波平衡法、弧长延拓法以及Floquet理论分析了系统周期解及其稳定性;以系统振动能量为评价准则,探讨了阻尼、质量比和刚度3个参数对非线性能量阱振动抑制效果的影响规律;进一步,在质量比ε=0.05时,通过局部优化得到了非线性能量阱阻尼与刚度区间,并对振动抑制效果鲁棒性进行了研究。理论研究表明:增量谐波平衡法、弧长延拓法以及Floquet理论三者相结合,与Runge-Kutta法计算结果吻合良好,能够有效构建耦合系统周期解完整图像;弱阻尼是非线性能量阱具备良好吸振效果的先决条件,对于参数优化后的非线性能量阱,在外界激励频率±20%以及激励幅值±50%变化范围内都具备良好的振动抑制效果,鲁棒性较佳。设计了一种可垂向承载的柔性铰链型非线性能量阱原理样机,并开展了台架试验,验证了理论研究成果的正确性。

SCM/WDM系统中抑制载波的光学单边带调制技术

为了有效抑制SCM/WDM光纤通信系统中的群速度色散和非线性效应,利用SCM/WDM光纤通信系统中信号经过两次调制这一特性,提出了一种在SCM/WDM系统中容易实现的抑制载波的光学单边带调制技术。抑制载波的光学单边带调制信号具有很大的调制深度,即通过抑制载波可以有效增大调制深度,进而可以减小调制器的外加电压升高而激发的一系列有害的非线性效应。实测的调制信号的频谱只剩下了半个边频,有效地减小了光信号的频带宽度,从而可以有效地减小群速度色散对信号的劣化。接收机灵敏度的实测图表明,利用抑制载波的光学单边带调制技术可以有效地提高接收机的灵敏度达3~5 dB。

非线性吸振系统的若干问题

本文对非线性吸振器(NLDVA)的原理、构造与设计中若干重要问题进行综述评论,这些问题包括:NLDVA的优越性,NLDVA的实现,非线性振动现象的影响,NLDVA中的响应分析方法,NLDVA的优化目标,干摩擦的影响.

强色散管理准线性传输信道内非线性效应及其抑制研究

通过数值求解多脉冲耦合的广义非线性薛定谔方程组,对强色散管理准线性光纤传输信道内的非线性效应进行了详细的分析与讨论。比较了不同码型、不同传输功率及不同传输码率情况下信道内四波混频(IFWM)相对于信道内互相位调制(IXPM)和自相位调制(SPM)对传输的影响程度。结果表明,高码率情况下,IFWM对传输的影响最大,SPM的影响最小;随着码率的降低,IFWM及IXPM的影响减弱,SPM的影响相对增强;在码率确定的情况下,随着传输功率的增大,IFWM增强速度最快,IXPM居中,SPM增强速度较慢。将脉冲预展宽应用于强色散管理准线性传输,表明通过大范围的脉冲预展宽可有效地抑制IFWM等信道内非线性效应。