多模光纤模间色散的电均衡补偿

在不同的参数条件下,用中心差分法数值计算了多模光纤的波动方程,得到LP模场分布函数,再通过数值计算迭加积分得到激光器激发出的模功率分布,进而得到多模光纤的功率转移函数.基于线性前馈均衡和判决反馈均衡对模间色散的电域补偿进行了仿真研究.结果表明,采用判决反馈均衡能使10 Gbit/s速率的信号在已敷设的多模光纤上传输300 m,色散导致的功率劣化小于4 dB.

光纤磁光效应对四波混频功率传递函数影响的理论和实验研究

根据磁光非线性光纤中导波光脉冲的四波混频(FWM)耦合模方程,数值计算了施加不同磁场时相同偏振和接近正交偏振线偏光入射两种情况下的FWM功率传递函数(PTF),并实验测试了相应的再生光功率最大和最小两种起始状态下光纤磁光效应对FWM PTF的影响,实验结果与理论曲线基本吻合。研究表明,对光纤施加适当的磁场,有助于提升再生器的消光比性能;在接近正交偏振线偏光入射时,再生闲频光功率随磁场的变化最为敏感。

有源非线性光纤中光脉冲的再生特性研究

提出了一种利用有源非线性光纤同时实现信号放大和整形的方案.根据有源非线性光纤中导波光脉冲的四波混频耦合模方程,采用对称分步傅里叶算法计算了光纤中增益分布对系统输入输出功率转移函数的影响,并给出了一种基于功率转移函数的全光2R再生性能评价方法(可用功率转移函数曲线上的三个特征点来表征).分析了增益泵浦方式、增益大小以及光纤长度对数据泵浦四波混频2R再生性能(包括输入消光比、输出消光比、消光比提升以及饱和增益等)的影响.研究表明,在同向增益泵浦情形下,提高泵浦功率可以有效提高全光2R再生器的饱和增益特性,并且使空号/传号的输入阈值功率减小;增加光纤长度同样可以有效提高再生器的饱和增益,但它会增加空号/传号的输入阈值功率.上述结论可为基于有源非线性光纤的全光2R再生器研制提供理论指导.

有源光纤自相位调制再生器的磁控特性

利用有源非线性光纤的磁光效应可实现智能的光纤信息处理,完成光信号的同时放大和整形。根据导波光脉冲的磁光非线性耦合模方程,采用分步傅里叶算法计算了增益分布对自相位调制频谱展宽的影响,计算结果与Opti System仿真一致。研究表明,基于自相位调制的再生器输入饱和功率随增益泵浦功率、光纤长度以及铒离子浓度的适当增加而减小,从而提高再生器的饱和增益。在有源非线性光纤轴向施加磁场,可提高再生器输入"传号"光脉冲的幅度抖动容限,还可以通过调节磁场改变自相位调制频谱展宽的大小,使再生器的功率转移函数与输入劣化信号特性灵活匹配。

时钟抽运光纤再生器的动态转移特性研究

针对放大自发辐射噪声引起的信号劣化情形,分析了时钟抽运四波混频光纤再生器的静态和动态功率转移函数(PTF)以及Q因子转移函数(QTF)三者之间的差异,揭示了消光比参数对动态PTF曲线的影响。重点研究了全光再生器的动态PTF和QTF特性,发现仿真结果与实验数据相吻合。研究表明,在给定波长配置和光纤参数下,PTF输出饱和点和QTF最佳工作点所对应的输入光功率相差1dB,且与抽运光功率基本无关。该结论意味着通过测量动态PTF曲线可以获得最佳工作点的信息。

光纤参量2R再生器的设计和研制

描述了基于数据抽运方案的光纤参量2R(再放大、再整形)再生器(FOPR)工作原理及其设计原则。从简并四波混频(FWM)抽运带宽、连续探测光波长设置以及功率转移函数(PTF)等方面对FOPR进行了仿真设计,指出FOPR中采用功率控制单元提升再生器性能的必要性。在此基础上,制作了一台全光2R再生器,并对其再生性能进行了实验测试,其PTF斜率约为1.7,消光比(ER)可提升约5dB,实验结果与仿真设计一致。