阶梯色散渐变光纤及高速孤子传输

当皮秒孤子在群色散沿长度方向指数衰减的色散渐变光纤(DDF)中传输时,孤子的群色散和自相位调制保持局域平衡,宽度可以保持不变,用于孤子光通信有其特殊的优越性.但群色散分布满足要求的色散渐变光纤制造难度较大.为此,文章提出了用群色散分段均匀的光纤(称其为阶梯色散渐变光纤)来加以替代的可能性.模拟结果表明:孤子可以在由这样的光纤及滑频滤波器组成的光纤环路中稳定传输.即使群色散分布不理想的DDF,只要其各段的平均群色散满足要求,就不会严重影响孤子传输的稳定性.

多渐变光纤耦合系统耦合系数间关系研究

根据麦克斯韦电磁场理论 ,应用本地耦合模方程 ,对多渐变光纤耦合系统进行了分析 ,推导出了多渐变光纤耦合系统耦合系数与传播系数之间的关系式 ,与此同时 ,从另一侧面证明了干涉耦合系数与光传输距离无关的结论。

有损色散渐变光纤中孤子串的产生

本文给出了超短脉冲在有损耗的色散渐变光纤中所满足的准非线性薛定谔方程，通过数值模拟，较全面地分析了双频差拍光信号在这种光纤中形成孤子串的过程，分析指出，计及和忽略损耗，脉冲率的传播行为有明显不同，因此损耗不能轻易忽略。

包层为负折射率介质的抛物型渐变光纤色散特性分析

研究了纤芯为各向同性非均匀材料,而包层为负折射率均匀介质光纤的色散特性.在纤芯满足弱渐变条件的假定下,按矢量场分析法,通过芯层与包层的介电常数比ξ和磁导率比η,讨论了导波模式色散特性对左手介质包层材料的依赖性.分析表明,ξ和η对轴对称模色散曲线的低频段影响较大,但对非轴对称模影响不大.ξ和η对导波模式的截止频率没有影响.由于该光纤中的HEm1模的截止频率都等于0,所以不存在理论上的单模区,但仍可近似实现无色散传输.

单轴晶体包层抛物型渐变光纤中基模功率分析

研究了以单轴晶体为包层,纤芯为各向同性非均匀材料光纤的功率传输特性·在纤芯满足弱渐变条件的假定下,按矢量场法进行了分析·针对基模讨论了包层的轴向与横向的介电常量比τ对光纤截面上功率分布的影响·结果表明,τ对低频情况影响显著,而对高频情况则影响很小·当此种结构的光纤用做单模光纤时,选用τ较大的包层材料有利于提高传输效率·

平方律渐变光纤中近轴子午光线的自聚焦特性研究

渐变光纤的折射率分布规律对其色散特性具有重要影响,而平方率渐变光纤一直被认为具有较好的色散特性,其原因是当光能量被集中在光纤轴线附近时,对应的近轴子午光线可以自聚焦。本文首先推导出平方律渐变光纤中,近轴子午光线的轨迹方程。然后,通过对轨迹方程的深入研究,得出了平方律渐变光纤中的近轴子午光线皆可以自聚焦的结论。

左手材料包层渐变光纤TE模的功率限制因子

采用矢量场分析法,推导出左手材料包层抛物型渐变光纤TE模的传输功率和功率限制因子,绘制出几种TE模式下功率限制因子随归一化频率变化的曲线。分析得出结论:在频率较低时,TE模式的功率限制因子随归一化频率的变化出现了一定的波动,波动最低点的功率限制因子值随纤芯-包层磁导率比|η|的增大而减小,而随TE模式序号的增大而增大;对于一定的模式,|η|较小时,功率限制因子在频率较低时有明显的波动,说明在低频时选用|η|较小的光纤有利于减少光纤对接时的耦合损耗等。

抛物型渐变光纤的标量解

本文从电磁场的基本传输理论出发,将渐变光纤作为研究对象,在弱渐变条件下,介绍了未考虑边界条件的渐变光纤在直角坐标系下的标量解法。

孤子源中色散渐变光纤色散参量的研究

在指出用于孤子源的色散渐变光纤损耗不可轻易忽视的基础上，推导出了考虑损耗时，其色散参量的解析式。

基于渐变折射率多模光纤产生稳定超短脉冲的研究

在掺铒光纤激光腔中采用渐变折射率多模光纤作为有效的可饱和吸收体,产生了稳定的740fs 超短脉冲,在基重复频率为17.85MHz,其信噪比可达69dB。传统孤子脉冲的中心波长为1574.17 nm ,3 dB 光谱带宽为3.99 nm。研究结果表明,渐变折射率多模光纤作为可饱和吸收体在激光器中具有重要的应用价值,为高能量、高稳定的超短脉冲的形成提供了一条重要技术途径。

全光纤结构拉曼振荡器实现近1.8 kW激光输出

拉曼光纤激光器在实现高功率特殊波长激光方面具有独特优势,受到了广泛关注和研究。近年来,随着渐变折射率多模光纤在拉曼激光器中的运用,不仅提高了可注入的泵浦功率,还通过光束净化特性实现了激光亮度增强。

色散渐变光纤中的亚皮秒孤子传输

当皮秒孤子在群色散指数衰减的色散渐变光纤中传输时 ,孤子的群色散和自相位调制保持局域平衡 ,宽度可以保持不变。但对亚皮秒孤子 ,由于受拉曼自频移效应和三阶色散效应的共同影响 ,要想继续保持群色散与自相位调制的局域平衡 ,光纤的群色散分布应加以修正。对传输亚皮秒孤子的色散渐变光纤的群色散分布加以修正、讨论并对亚皮秒孤子的传输情况进行了数值模拟。模拟结果与理论一致。

基于光纤锥和多模渐变光纤的马赫-曾德尔干涉仪的传感特性研究

提出了一种基于光纤锥和纤芯失配光纤结构的马赫-曾德尔干涉（MZI）传感器。在距离单模光纤（SMF）锥25mm处熔接一段长30mm的多模渐变光纤（GI MMF）,形成SMF-光纤锥-SMFGI MMF-SMF结构。其中,光纤锥起到增加包层模能量的作用,GI MMF为传感臂。传感器外界环境温度、折射率及应力的改变都会使传感器的纤芯基模和包层模的光程差发生改变,从而引起传感器干涉谱发生变化,通过监测干涉谱的变化可以实现对外界物理量的测量。实验研究结果表明,当环境溶液温度在30~89℃范围内变化时,传感器的温度灵敏度为78.6pm/℃,线性度为0.997;环境溶液折射率在1.333~1.394变化范围内,传感器的折射率灵敏度为81.48dB/RIU,线性度为0.989;轴向应变在0~933.3με变化范围内,传感器的应变灵敏度为0.33×10-2 dB/με,线性度为0.998。本文传感器可以实现多个物理量的同时区分测量。

国产纺锤形渐变掺镱光纤实现6 kW宽谱激光输出

高功率高光束质量光纤激光器在工业加工等领域有着广泛的应用,然而光纤中的非线性效应和模式不稳定效应限制着高光束质量光纤激光器的功率提升,采用新型结构大模场增益光纤在同时抑制非线性效应和模式不稳定效应方面具有较大潜力。报道了基于单位自研的纺锤形渐变掺镱光纤激光成功实现6 kW功率、高光束质量激光输出。激光器采用主振荡功率放大结构,放大级采用双向981 nm泵浦纺锤形渐变掺镱光纤,在总泵浦功率为7.68 kW时,输出功率达到6.02 kW,光束质量M^(2)因子约为1.9。通过进一步优化纺锤形掺镱光纤制作工艺及结构参数,有望实现更高功率、近单模光束质量的光纤激光输出。

色散渐变光纤中相移控制研究

相移控制能有效的避免孤子间的相互作用.通过利用符号计算和双线性方法,本文解析研究用于描述色散渐变光纤传输特点的非线性Schr?dinger方程,并得到该方程的双孤子解.基于所得到的双孤子解,通过研究发现,当色散渐变光纤中的群速度色散呈Gauss型变化时,可以利用该类光纤实现孤子相移控制,从而避免孤子相互作用,提高光通信系统中信号传输质量.此外,本文还将讨论色散渐变光纤中各类参数对相移控制的影响.本文结论还有助于逻辑门和全光开光的研究.

渐变型多模光纤中的自聚焦效应

结合微分方程的定性理论,利用几何光学的方法通过对光线轨迹的分析,对渐变型多模光纤的自聚焦效应进行了严格的讨论,给出了相应的数值例子,并计算出相应的聚焦区域.

渐变折射率多模光纤锁模技术的研究现状与展望(特邀)

本文综述了基于渐变折射率多模光纤可饱和吸收体的全光纤锁模激光超短脉冲与束缚态孤子产生机理与技术研究现状.采用这种新型全光纤结构的锁模调制器件,光纤激光器可输出传统孤子的单脉冲能量达nJ量级,同时可实现时空锁模运转.渐变折射率多模光纤作为全光纤非线性可饱和吸收体在激光器中具有重要的研究意义和广泛的应用,为更高能量超短脉冲的产生提供了一条重要技术途径.

渐变折射率多模光纤中的多模干涉应用研究

论述了SMS(单模-多模-单模)光纤结构的多模干涉基本理论,利用FD-BPM(有限差分光束传播法)对渐变折射率多模光纤和阶跃折射率多模光纤进行数值模拟,将自聚焦位置、激发模式等特征进行对比,给出渐变折射率多模光纤的优点。利用自聚焦效应,对渐变折射率多模光纤的聚焦和发散作用进行了理论分析,以较短的长度充当透镜的功能,并总结了现阶段的主要应用。

渐变型聚合物光纤研究进展

介绍了渐变型聚合物光纤(GIPOF)制作方法的进展,以及界面凝胶法制备的GIPOF的热稳定性,全氟聚合物基GIPOF的最佳折射率分布及其色散性质,理论上全氟聚合物的损耗极限,差模衰减和模式耦合对GIPOF带宽的影响,最后介绍了一个综合各种影响因素的较完整的带宽预测模型。

N-异丙基马来酰亚胺在渐变型耐温塑料光纤中的应用

以N-异丙基马来酰亚胺(IPMI)与甲基丙烯酸甲酯(MMA)的共聚物为实验基本原料,探究了IPMI含量对其聚合物的透明度和力学性能的影响,同时初步探讨了制备渐变型耐温塑料光纤的方法。通过元素分析证明N-异丙基马来酰亚胺在光纤预制棒的折射率分布规律,进一步测定以IPMI为基本材料制成的塑料光纤预制棒的折光率分布规律曲线,通过此次实验可以确定IPMI能很好地提高塑料光纤的耐温性。因此IPMI/MMA共聚物是制备渐变型耐温塑料光纤的良好原材料。