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·

基于非线性光纤环镜的全光波长变换器性能分析

非线性光纤环镜是一种很有前途的全光波长变换装置。介绍了利用光束传输法（ＢＰＭ） 对耦合非线性薛定谔方程组进行数值解析，详细讨论了对变换信号质量起作用的因素，包括泵浦光脉冲与信号光脉冲之间的走离和初始时延、光纤长度、向长波长变换和向短波长变换等。结果表明，适当的初始时延可以补偿走离的影响，适当增加光纤长度可以改善脉冲波形。

偏振模色散对非线性光纤环镜微波光子开关的影响及其补偿

建立了考虑PMD在内的NOLM微波光子开关光波传输方程,给出了基于耦合非线性薛定谔方程的分步傅里叶法,三维庞加莱球理论和琼斯传输矩阵法的数值分析模型·仿真获得在光子开关中微波直接强度调制光载波的传输过程,以及在不同调制带宽下一阶和二阶PMD对光波信号和NOLM功率传输函数的影响·指出PMD造成NOLM开关性能钝化和消光比严重恶化,并引起信号信噪比下降和旁瓣泄漏·当调制带宽大于40GHz时,二阶PMD的影响比一阶PMD更加严重·最后讨论了NOLM中的PMD补偿问题·

基于分布增益非线性光纤环镜的弱脉冲放大与压缩

已有研究发现,用分布增益非线性光纤环镜放大和压缩超短光孤子不仅能避免常规掺铒光纤放大器中由于非线性效应引起的孤子畸变,而且可克服绝热放大技术放大器长度随输入脉宽增大而指数规律增大的困难。进一步计算了弱脉冲在分布增益非线性光纤环镜中的放大和压缩过程。结果表明,对于峰值功率比基阶孤子低得多的弱脉冲输入,用分布增益非线性光纤环镜同样可实现无畸变的脉冲能量放大和脉宽压缩;经环镜放大输出的脉冲也接近基阶孤子;输入脉冲峰值功率越低,实现最佳放大所需的环镜总增益越大,高阶效应对放大结果的影响越显著。

非线性光纤环镜中初始啁啾对光孤子的放大特性的影响

基于非线性光纤环镜,研究了初始啁啾对基态光孤子放大特性的影响.运用分步傅里叶法对脉冲传输方程进行求解,并对计算结果进行了分析.结果表明:正啁啾对孤子脉冲的放大起到明显的增强作用,并且在50m左右的距离内,脉冲的放大与压缩效应同时存在;而负啁啾抑制孤子脉冲的放大,造成信号的衰减.通过研究初始脉冲的脉宽对孤子峰值的放大,证明了正啁啾对孤子脉冲的放大增强作用.

非线性光纤环镜中偏振失配所致时间抖动和强度波动

基于偏振态的耦合非线性薛定谔方程,采用分步傅里叶法分析了控制光与信号光偏振失配对双耦合器非线性光纤环镜(NOLM)性能的影响.结果表明,偏振失配导致NOLM输出脉冲出现波形畸变以及时间抖动和强度波动.并且随着工作速率的提高,时间抖动和强度波动随之加剧.

XPM对非线性光纤环镜微波光子开关的影响

为了研究交叉相位调制(XPM)对非线性光纤环镜(NOLM)微波光子开关的影响。基于耦合非线性薜定谔方程,采用分步傅里叶法建立考虑XPM在内的数值分析平台,获得了MOLM微波光子开关中XPM对微波调制光载波信号和NOLM功率输出函数的影响。数值计算表明,XPM导致调制波波形畸变,信号能量从主瓣泄露;并且随着调制带宽的增大,旁瓣泄露愈加严重。同时由于XPM效应的非互易性,NOLM功率传输函数扭变,在耦合器分光比f∈(0,0.5)区间减少而在f∈(0.5,1)区间增大。

偏振失配对非线性光纤环镜微波光子开关的影响

基于考虑偏振态的耦合非线性薛定谔方程,采用分步傅立叶法分析了控制光与信号光偏振失配对双耦合器非线性光纤环境(NOLM)微波光子开关性能的影响.研究表明,偏振失配造成NOLM输出信号强度波动,严重影响NOLM性能,尤其是在大调制带宽时NOLM对偏振失配极为敏感.偏振失配造成NOLM输出眼图和信噪比急剧恶化并导致较大的强度波动.

时间失配对非线性光纤环镜的影响

基于考虑时间失配的耦合非线性薛定谔方程,采用分步傅里叶法分析了双耦合器非线性光纤环镜(NOLM)中控制光与信号光的时间失配对NOLM性能的影响.研究结果表明,时间失配引起输出脉冲波形畸变、产生脉座、造成一定的强度波动,并且引起输出脉冲时间抖动,脉冲的码率越高,时间抖动也随之急剧增大.

利用非线性光纤环镜160Gb/s到10Gb/s解时分复用

研究了160 Gb/s光时分复用(OTDM)系统的解复用技术。针对160 Gb/s速率的特点,对高非线性光纤(HNLF)的光纤环镜(NOLM)特性及解复用进行了数值仿真。计算了低信号光时间抖动下解复用误码特性对时钟与信号的走离及时钟功率的依赖关系。计算了三种走离值消光比随时钟功率增加的变化趋势并给出:存在一个能获得最大的解复用窗口消光比、并能降低相邻信道串扰的合适的时钟功率范围。利用自制的基于电吸收调制器和压缩技术的超短光脉冲源建立了160 Gb/s OTDM实验系统,测量了不同信号光功率下NOLM的消光比,它基本不随信号增大而变化,在信号功率为7.3 dBm时仍大于23 dB。利用上述装置实现了无误码的160 Gb/s到10 Gb/s全光解复用。

基于非线性光纤环镜的40Gb/s可重构光逻辑门

提出了一种新型的基于非线性光纤环镜(NOLM)的可重构全光逻辑门实现方案。传统的基于NOLM的全光逻辑利用自相位调制效应或交叉相位调制效应,透射传输函数重构的自由度低,可实现的逻辑门种类较少。该方案在传统的结构基础上,分析了NOLM中探测光的偏振态的演化,以及输入光偏振态和环内偏振控制器对NOLM的传输特性的影响。理论分析和数值仿真结果表明在考虑NOLM中的非线性偏振旋转效应的情况下,可以更加自由地构建不同透射传输函数,从而利用单一NOLM结构,仅通过调节偏振控制器,即能够可重构地实现绝大部分基础组合逻辑。实验中,完成了两路40Gb/s的数据信号之间的"非"、"与"、"或"、"或非"、"同或"、"异或"等各种基础组合逻辑,验证了方案的可行性。

利用对称非线性光纤环镜产生多波长激光的研究

利用非线性偏振旋转效应可在能量对称的非线性光纤环镜中获得强度相关损耗输出,具有该特性的非线性光纤环镜可作为强度均衡器来抑制室温条件下的掺铒光纤中的模式竞争。对这种环镜在多波长掺铒光纤激光器中的应用进行了研究,分析了入射偏振态和环镜内双折射对非线性光纤环镜输出特性的影响,研究了激光腔内光场的偏振条件以及对多波长激光系统的作用,并在L波段获得了3 dB范围内13条波长输出,波长间隔为1 nm,单波长半个小时内的功率波动小于0.6 dB。通过调整非线性光纤环镜引入的强度相关损耗的大小可以控制多波长的数目和频谱位置。

基于半导体光放大器和非线性光纤环镜的光脉冲压缩器的设计模型和理论分析

提出了一个基于半导体光放大器和级联的非线性光纤环镜 (NOLM )相结合的光脉冲压缩器的设计模型 .数值研究结果表明 :通过合理选取NOLM的长度 。

基于高非线性微结构光纤环镜的脉冲压缩与基座抑制(英文)

提出了利用一种高非线性微结构光纤构成非线性光纤环镜(NOLM)进行脉冲压缩和基座抑制的方案.所提出的微结构光纤具有高非线性系数和大反常色散.理论研究了基于这种微结构光纤的NOLM对脉冲的压缩效应,并分析了压缩的机制.数值结果表明,这种NOLM采用较短的光纤长度就能有效地压缩脉冲并明显抑制了基座.对于给定的输入脉冲,存在一个最优的环路长度,可以获得高质量的压缩脉冲.通过适当选择耦合比和环路长度,则可以完全消除脉冲的基座.

非线性光纤环镜在受激布里渊散射慢光级联系统中的可行性研究

基于非线性光纤环镜(NOLM)的脉冲压缩特性,分析了NOLM在基于受激布里渊散射(SBS)慢光级联系统中对延迟脉冲的影响.利用环形结构来模拟多次级联,有效地降低了系统的复杂度,得到了在不同抽运光功率和级联次数下脉冲的延迟输出特性.理论分析表明,NOLM可以有效地抑制SBS慢光级联系统中延迟脉冲的展宽,抽运光功率决定了展宽因子的变化趋势及最终稳定值的大小,展宽因子在级联4次时趋于稳定值,恰当选取抽运光功率可实现脉冲的零展宽延迟;改变抽运光功率和级联次数可以实现延迟量的连续可调,且延迟量理论上不受限制;增大抽运光功率可以减小因多次级联而加载在延迟脉冲上的频率啁啾.

高非线性微结构光纤环镜开关效应的实验研究

利用基于高非线性微结构光纤的非线性光纤环镜,在10 Gb/s光传输系统中进行了全光开关的实验研究。利用中心波长在1 550 nm的皮秒脉冲激光器,在以25 m长微结构光纤作为非线性介质构成的光环镜中,实现了非线性相移为π的开关操作,同时还发现这种全光开关具有脉冲整形的功能。

基于非线性光纤环镜的OCDMA全光码字转换方法

提出了一种利用非线性光纤环镜(NOLM)实现二维全光码字转换方法,设计了基于NOLM的码字转换方案,并进行了系统性能仿真分析。研究结果表明:该方法能够成功实现系统的数据传输;采用这种码字转换方法,系统误码率性能远远高于没有进行码字转换的系统性能。

高非线性光子晶体光纤环镜的脉冲压缩研究

在对高非线性光子晶体光纤特性研究基础上,设计了用此光纤制成的光纤环镜实现光脉冲压缩的方法.数值模拟结果表明:利用此环镜可实现对脉冲的压缩,与其他压缩方法相比,压缩后的脉冲输出波形质量好,压缩所需的光纤长度大大减短.研究发现,随着光子晶体光纤非线性系数及泵浦脉冲功率的增大,其压缩到最佳质量所需的光纤长度减小.研究还表明脉冲压缩比与光纤环镜的分光比有关,当分光比为0.5时压缩比最高.

基于不平衡损耗非线性光纤环镜的双波长功率均衡实验研究

在波分复用(WDM)光纤网络中,存在很多因素会造成信道间的功率差异。针对波分复用光网络中功率均衡的需求,提出了利用带有不平衡放置的损耗结构的非线性光纤环镜(NOLM)来实现多信道功率均衡的技术方案。理论上分析了该方案利用自相位调制(SPM)效应产生均衡作用的基本原理,指出了该方案所能达到的最佳均衡指标。通过两波长10 Gb/s幅度调制信道的实验,观察了不平衡损耗结构非线性光纤环镜(L-NOLM)的输出功率的变化过程,验证了它的均衡效果,当输入信道功率差异为7 dB时,输出信道功率最大差异不超过2 dB。该方案结构简单,无需解复用、复用,响应速度快,具有自适应均衡的特点。

基于非线性光纤环形镜的少模脉冲幅度调制再生器

随着网络带宽需求的快速增加,波分复用系统的容量已接近非线性香农极限.为了适应未来网络的发展,空分复用技术引起了越来越多的关注.本文首次提出基于少模非线性光纤环形镜(FM-NOLM)的脉冲幅度调制(PAM)全光再生器,描述了其工作原理和具体设计过程.采用COMSOL软件对组成FM-NOLM的硫化物高非线性光纤进行了模式特性仿真.以LP01,LP11,LP21三个光纤模式为例,确定了再生器的参数,计算出每个模式的功率转移函数曲线.仿真分析了该少模PAM-4全光再生器的噪声抑制(NRR)性能,并与单模情形进行了比较.研究表明,1)对于每个空间模式的PAM信号,所有再生电平具有一致的功率转移性能;2)当输入信噪比(SNR)约大于20 dB时,三种模式的噪声抑制比均可超过3 dB,并随着输入信噪比线性增加,其斜率约为1.2;3)在相同输入SNR条件下,三种模式的噪声抑制比相差不大,不超过1.1 dB.为了说明再生器的再生性能,当输入SNR为25 dB时,我们还给出了再生前后PAM-4信号的功率分布直方图.与现有的再生方案相比,本文方案的均匀多电平再生转移性能,使其更适合高频谱效率的长距空分复用系统和任意电平数的PAM信号再生.此外,该方案也能够扩展到波长域,有效提高光通信系统的传输容量.