基于多光子叠加态的交叉相位调制耦合参数测量

继纠缠之后,粒子间相互作用已成为量子增强的重要资源.在不利用纠缠资源的前提下,已有研究工作利用单光子叠加态与相干态的相互作用实现了精度为海森堡极限的参数测量,然而海森堡极限并不是这个相互作用模型的测量精度极限.为了得到更高的测量精度,将单光子叠加态替换为多光子叠加态,在弱测量框架下对信号光量子态进行后选择与量子态筛选.将单光子叠加态替换为多光子叠加态,能为测量结果带来全方位提升.提出基于多光子叠加态的交叉相位调制耦合参数测量的物理方案,该物理方案具有搭建难度低及操作简单的优点.

色散缓变光纤中交叉相位调制不稳定增益谱

从非线性薛定谔方程出发得到了色散缓变光纤中交叉相位调制 (XPM )不稳定性的增益谱。结果表明 ,XPM产生的调制不稳定性既可以在光纤反常色散区产生 ,也可在正常色散区产生 ,反常色散区的增益谱宽比正常色散区宽 ,且色散缓变光纤中XPM不稳定增益谱宽比普通光纤中XPM不稳定增益谱宽宽 ,增益峰值高。色散缓变光纤是XPM调制不稳定性的较好色散介质。

交叉相位调制对非线性光纤环镜中光脉冲传输的影响

基于耦合非线性薛定谔方程,采用分步傅里叶方法分析了在单波长信道和WDM(波分复用)4波长信道中XPM(交叉相位调制)对高速NOLM(非线性光纤环镜)光开关中脉冲传输的影响·数值计算表明:XPM造成NOLM中信号脉冲串扰与畸变,并造成NOLM开关性能的下降·WDM系统NOLM光纤环中的同向传播的各波长之间的XPM串扰比相向脉冲之间的XPM效应的影响更大,并且波长越短输出功率越低,中间信道受XPM的影响所导致的脉座现象和走离效应比两侧波长信道严重·

零色散附近的交叉相位调制不稳定性分析

以三、四阶色散项的耦合非线性薛定谔方程为基础,考虑光纤损耗及高阶色散,研究了双光束在零色散附近的交叉相位调制不稳定性.理论上导出描述交叉相位调制不稳定性的色散方程,并进行数值模拟计算.结果表明:由于四阶色散的影响,在光纤的正常、反常色散区,交叉相位调制不稳定性均发生在两个频谱区.如光脉冲工作在最小群速度色散附近时,四阶色散对光纤的交叉相位调制不稳定性将起决定性作用,可使增益谱出现一个新的峰值.光纤损耗使增益的谱宽变窄.对给定的传输距离,随着光纤向零色散附近靠近,两个频谱区谱宽增加直到相互重叠.数值分析了两光波有差别时的交叉相位调制不稳定性.

交叉相位调制不稳定性的进一步分析

从耦合非线性薛定谔方程出发 ,分析了光纤中两光波因交叉相位调制 (XPM)所致的调制不稳定性 (MI)产生的条件及增益谱。结果表明 ,当一光波处于正常群速度色散 (GVD)区 ,另一光波处于反常群速度色散区时 ,与两光波参数有关的扰动增益谱应有 3种可能的形式 ;在一定条件下 ,在某一微扰频率范围内 。

色散平坦渐减光纤中交叉相位调制对超连续谱产生的增强效应

研究了在色散平坦渐减光纤中 ,交叉相位调制效应对光脉冲的传输以及超连续谱产生的影响 研究结果表明 ,交叉相位调制效应对超连续谱的产生起到增强的作用 ,提高了超连续谱产生的效率 在一定条件下 ,尽管脉冲的两个偏振分量的模式折射率不同 ,但由于交叉相位调制效应 ,它们能相互俘获并以共同的群速度传输 。

基于色散位移光纤中交叉相位调制的波长转换

为了研究全光波长转换的实现方法,采用色散位移光纤中脉冲光和连续波间的交叉相位调制效应,使得连续波产生频移和展宽,然后利用光纤光栅滤波,得到了重复频率为57.97MHz、脉冲宽度为2ns的转换脉冲,这与抽运脉冲重复频率、脉冲宽度基本相同,而且连续波可调范围是1537nm^1560nm。结果表明,基于色散位移光纤中交叉相位调制效应的波长转换具有较宽的波长转换范围和较快的转换速度,是一种简单、高效和通用的波长转换技术。

光纤中基于交叉相位调制与喇曼放大的超短光脉冲串的产生

本文提出一种在单模光纤负群速色散区由连续波产生超短光脉冲串的新方法．即让波长位于光纤负色散区的连续波和波长位于光纤正色散区的泵浦脉冲串在光纤中共同传输，在光纤的零色散波位于连续波波长与泵浦脉冲波长中间附近的情况下，交叉相位调制与喇曼放大能使连续波演化成比泵浦脉冲窄得多的、无调啾、无脉座的超短光脉冲串，数值计算表明，泵浦脉冲愈强，由连续波产生的超短光脉冲宽度愈窄、峰值功率愈高、而且所需的光纤愈短．

线性光放大器交叉相位调制波长转换仿真研究

运用Simulink可视化仿真系统,建立基于线性光放大器(LOA)的交叉相位调制波长转换模型。模型考虑了纵向载流子密度变化引起的有源区折射率的改变、相位调制、端面反射、放大的自发辐射噪声和横向的垂直光场(VCL)的增益钳制作用。仿真了LOA的增益钳制特性,模拟计算了信号光功率和速率对转换后信号的消光比、啁啾和眼图张开度的影响。仿真结果表明,LOA具有增益钳制作用,对输入信号的扰动具有不敏感性。提出了合理控制输入信号光和探测光的功率,调整干涉仪两臂LOA偏置电流的强度,可在较高的信号速率下,获得良好的转换信号。

基于光纤中交叉相位调制的波长转换器研究(英文)

波长转换器在未来的全光网络中将起到重要的作用。通过大量的数值仿真 ,研究了利用色散位移光纤中的自相位调制效应的波长转换器 ,首次对各参量 ,包括输入光信号脉冲的峰值功率 ,连续波的功率 ,两束光信号的频率间隔 ,光纤的色散 ,光纤的长度以及输入信号的比特率对此波长转换器的性能影响进行了数值研究 结果表明 ,光纤的色散和输入光信号脉冲的功率在这种波长转换器中起重要作用 ,而且这种波长转换器可以对高达 2 0

Compton散射下等离子体交叉相位调制不稳定性增益谱

应用多光子非线性Compton散射模型和非线性Schrodinge方程,将入射光和Compton散射光作为形成等离子体交叉相位调制不稳定性的新机制,给出了高阶色散和高阶非线性下等离子体交叉相位调制不稳定性增益谱表达式,并进行了数值模拟.结果表明:与Compton散射前相比,Comnpton散射下的四阶色散使等负色散区的交叉相位调制不稳定性的两个频谱宽度比正色散区的宽,增益谱第二谱区及其峰值更接近零点,即使小功率光波,高频散射光的高阶色散和高阶非线性对交叉相位调制不稳定性的影响依然不可忽略.正五阶非线性使交叉相位调制不稳定性加强,第二谱区增益谱宽和峰值比第一谱区增大得更为明显;负五阶非线性对交叉相位调制不稳定性起抑制作用,五阶非线性系数绝对值越大,抑制作用越明显.散射使等离子体损耗对交叉相位调制不稳定性的影响减弱,随传输距离增加,增益谱宽缓慢减小.这主要是由于散射产生的非线性有效地补偿因传输距离增加而减小非线性的缘故.

高阶色散导致的交叉相位调制不稳定性(英文)

在考虑光纤损耗及高阶色散的情况下,以三、四阶色散项的耦合非线性薛定谔方程为基础,研究高阶色散对交叉相位调制不稳定性的影响.研究表明:三阶色散对调制不稳定性不起作用;由于四阶色散的影响,在光纤的正常、反常色散区,交叉相位调制不稳定性均发生在两个频谱区.且反常色散区两频谱区都比正常色散区的宽,反常色散区第二频谱区比正常色散区的更靠近零点.光纤损耗对增益谱的谱宽有较大影响,它使增益的谱宽变窄,且随传输距离的增大谱宽变得更窄.

光子晶体光纤中基于交叉相位调制的脉冲压缩

为了研究飞秒双脉冲在光子晶体光纤不同色散区的非线性传输过程,采用分步傅里叶方法求解耦合的非线性薜定谔方程组,并进行了理论分析。讨论了不同抽运功率、不同抽运脉冲啁啾参量以及不同脉宽比对信号脉冲压缩的影响。结果表明,基于交叉相位调制效应,弱信号脉冲不仅能够被压缩,而且光纤存在最佳压缩长度。增大抽运脉冲输入功率,选取正啁啾抽运脉冲,可以得到更大的信号脉冲压缩因子,同时最佳光纤长度减小。另外,不同的脉冲宽度对信号脉冲的压缩产生大的影响,较窄脉宽的抽运脉冲易于产生较短的压缩信号脉冲。这一结果对用光子晶体光纤压缩弱信号脉冲提供了理论参考。

交叉相位调制对密集波分复用系统性能的影响

研究了交叉相位调制对密集波分复用系统性能的影响 ,分析了干扰信道为正弦调制时交叉相位调制效应对考察信道相位的影响 ,在此基础上 ,建立任意信号通过具有交叉相位调制效应的信道时的系统模型 ,并将该模型应用于基带不归零码数字信号传输的情形 ,计算了由交叉相位调制引起的系统光功率代价。结果表明 ,交叉相位调制效应对高速率调制系统的性能具有一定的影响 ,应该在系统设计时的功率预算中予以考虑。

波分复用系统中交叉相位调制效应研究

通过数值仿真,研究了在不同色散管理方案下,比特率为40 Gb/s的波分复用系统中交叉相位调制对系统的影响。研究结果表明,其色散补偿方案采用分布式补偿最好,后置补偿采用略过补偿,而前置补偿通过略欠补偿则可以减小交叉相位调制对系统的影响。

单模光纤中基于交叉相位调制的压缩脉冲对产生

基于波长位于反常色散区强泵浦脉冲的交叉相位调制 ,通过对波长位于正常色散区的弱脉冲在单模光纤中的传输进行数值模拟 ,得出了一种压缩脉冲的新方法 .计算结果表明 ,在零色散波长位于弱脉冲波长和泵浦脉冲波长中间附近的情况下 ,交叉相位调制 (XPM)与群速度色散 (GVD)的共同作用能使弱脉冲演化成比其初始宽度窄得多的脉冲对 .同时我们还发现 ,泵浦脉冲的相对于信号脉冲初始峰值功率愈高 ,初始相对宽度越小 ,所得弱脉冲的压缩比和压缩后脉冲峰值功率愈高 ,压缩到最窄时所需光纤长度越短 .最后对基于这一压缩的物理机制作了详尽的分析 .

光子晶体光纤中交叉相位调制光谱展宽特性研究

实验研究了超高速时分复用信号与探测光同向传输,在色散平坦高非线性光子晶体光纤中的交叉相位调制光谱展宽特性,从光谱学的角度分析了信号光波长漂移,泵浦光与信号光总功率及功率比,二者偏振态失配对交叉相位调制光谱展宽效应的影响,探讨了实现偏振不敏感交叉相位调制效应的可行性。研究发现,在36 nm波长范围,总功率大于23 dBm,泵浦光与信号光功率比合理,二者偏振态匹配时交叉相位调制效果最好,交叉相位调制的偏振相关性为11 dB,指出利用色散平坦高非线性光子晶体光纤中的残余双折射,调节泵浦光与光纤双折射主轴成45°,可以实现偏振不敏感交叉相位调制效应,随后的理论模拟和实验结果相一致。研究结果为实现基于交叉相位调制原理工作的超快全光信号处理器件作了充分准备。

五阶非线性下不同形状脉冲对的交叉相位调制

为了探讨光纤中五阶非线性下不同形状光脉冲对的交叉相位调制特性,从包含五阶非线性效应的扩展耦合非线性薛定谔方程组出发,导出了不同形状光脉冲对的非线性相移和频率啁啾公式。计算并比较了它们的相移、啁啾和功率频谱。结果表明,较强的负五阶非线性对相移、啁啾和频谱曲线中心附近的形状有较大的影响,而正五阶(较弱的负五阶)非线性则只使相移和啁啾量增大(减小),使频谱变宽(变窄)、谱峰变多(变少)。孤子对和高斯对的谱形相似,随五阶非线性系数的不同,能量最强的谱峰可能在中央附近也可能在最边缘处。各阶超高斯对的谱形也相似,但能量大部分集中在中央峰处。研究对光脉冲压缩、光开关器件和光纤通信系统性能的提高等有一定的意义。

NOLM中反向交叉相位调制作用分析

提出了反向交叉相位调制 (XPM)耦合方程 ,得出了非线性光学环路镜 (NOLM)中正、反向信号脉冲在传输过程中共同作用的非线性相移 ,研究了高斯脉冲情况下NOLM的开关特性 ,NOLM作为解复用器时反向XPM的影响 ,及作为光路由选择单元时无放大联接的级数 .最后讨论NRZ码情况下的开关特性 .

反向交叉相位调制对NOLM开关特性影响

提出了 NOLM中反向信号脉冲与控制脉冲耦合方程 ,研究了正、反向信号脉冲在传输过程中共同作用的非线性相移 ,分析了高斯脉冲和 NRZ码在此情况下的开关特性 ,得到了有反向交叉相位调制时的第一最佳解复用长度。