硅基纳米波导中皮秒脉冲整形数值模拟

为探究硅基纳米波导中自由载流子吸收效应对皮秒脉冲整形的影响,采用改进的分步傅立叶法和四阶龙格库塔法,分析了脉冲峰值功率、脉冲宽度等参数对波导中自由载流子吸收系数和脉冲波形演变的影响,并对不同峰值功率下脉宽为100ps脉冲的波形演变进行了数值模拟。数值模拟表明,脉冲宽度不变时,峰值功率越大,波导中载流子吸收系数变化越快,脉冲波形演变也越明显;当脉冲峰值功率为50W时,在短短6mm的传输距离中,脉冲经历了快速展宽和压缩过程,其脉冲宽度最大为,展宽比为44%;最小为,脉冲压缩比达36.1%。

硅基纳米波导交叉相位调制不稳定性分析

在考虑线性损耗的情况下,对硅基纳米波导中皮秒脉冲传输交叉相位调制不稳定性进行了仿真研究。采用微扰和线性稳定性分析方法,理论推导了调制不稳定性产生所满足的色散关系和调制不稳定性增益谱表达式。分析了脉冲光功率、线性损耗和群速度色散系数等参量对交叉相位调制不稳定性的影响,并进行了仿真分析。结果表明,即使在微弱的入射光功率下,仍然存在强烈的交叉相位调制不稳定性现象;交叉相位调制不稳定性不仅可以在反常色散区出现,而且在正常色散区也会发生。波导的线性损耗对交叉相位调制不稳定性增益谱有明显影响。