基于拍频法的激光器数字化频率跟踪

为了在光纤双向时频传递系统往返链路中实现同波长传输,提出一种基于拍频法的激光器数字化频率跟踪技术,用于锁定系统中主、从两台分布式反馈激光器的频率。首先,采用光耦合器对两路激光信号进行合束,耦合后的合成光经拍频探测得到10 MHz的光学拍频信号;其次,将该信号和10 MHz正弦波信号进行混频并滤波后得到电学拍频信号,再对该电信号进行采样并由算法处理得到反馈电压值;最后以电流调谐的方式调节从激光器的波长,使其与主激光器的波长保持一致。实验结果表明:实验室50 km光纤时频传递系统连续运行60 h后时间同步百秒时差优于8 ps,相比未使用该技术的系统时间同步精度提高约36 ps。所提方案能够实现低成本激光器的频率跟踪,跟踪效果满足往返链路双向时延对称性要求。

基于同波长光纤延迟线集光突发交换结构及其性能分析

由于光突发交换机制本身就避免了光缓存的使用,但是现实中,光突发包之间竞争以及提供优先级服务又依靠光纤延迟线来解决。为此,我们设计了应用光纤延迟线的光突发交换网络核心节点结构。为了避免光纤延迟线色散引起的突发包输入排队缓存偏移,在该结构中设计了同波长光纤延迟线集。采用了空分交换矩阵,避免了波长转换的需要。为了有效运行该交换结构,我们提出了输入排队与自适应光缓存调度算法,而该算法不仅仅适用于光突发交换,也适合于光纤延迟线得到普遍应用的光分组交换。该调度算法能够提供优先级服务,避免队头阻塞,对该调度算法建立了严格的理论分析模型,并进行了仿真。仿真结果表明,与传统的延迟线竞争解决方案相比,这一调度算法能够改善交换性能1到2个数量级,是利用光纤延迟线解决光突发交换中竞争问题的一个较佳方案。

输出波长可控的共孔径0.532μm/1.064μm/3.9μm激光器研究

为了实现激光器同孔径下多种波长高功率高频率的可控输出,采用激光放大、高重频调Q、光参量振荡、倍频及扫描反射镜等方法,进行了理论分析和实验验证。取得了在电源电流为42A、调Q频率10kH z的共孔径下,选择性输出40W的0.532μm、100W的1.064μm和12.6W的3.9μm激光的实验数据。结果表明,该激光器实验装置可实现同孔径下多种波长高功率、高频率可控输出。

精确测量弱反射率、长腔长光纤光栅法布里珀罗腔中FBG中心波长的方法研究

提出了一种测量两个同波长的低反射率的光纤布拉格光栅(FBG)构成的光纤光栅法布里珀罗(FBG-FP)腔中两个FBG的中心波长的方法。FBG对温度敏感,一个FBG处于室温状态,改变另一个FBG的温度使其中心波长发生漂移,从而使两个FBG的中心波长分离开。通过拟合可以得到FBG中心波长随温度变化的线性关系,从而分别得到两个FBG在对应温度下的中心波长。研究结果表明,透射谱中心波长对温度的响应重复性好,测量结果稳定,使用该方法简单有效。

用于数据中心发射端的同侧阵列波导光栅复用器

针对数据中心互连用波分复用芯片需求,采用折射率差为1.5%的硅基二氧化硅光波导,设计并制备了应用于数据中心发射端的同侧、小型化、低损耗4通道粗波分复用芯片,尺寸为6.6 mm×2.2 mm,最小插入损耗小于2.33 dB,1 dB带宽大于11.35 nm,偏振相关损耗小于0.14 dB,波长精准度偏差小于0.38 nm。完全满足数据中心光互连波分复用芯片商用指标要求。

逆向注入波长转换方式对转换光脉冲畸变的改善

数值模拟分析了在周期域反转结构的铌酸锂光波导中的脉冲抽运波长转换过程,通过对转换过程中光脉冲波形的演化分析,讨论了抽运光和信号光同向和逆向两种注入方式对转换光脉冲波形的影响。研究结果表明在同向注入方式下由于倍频与差频效应是同时进行的,群速度失配导致的走离效应使倍频光脉冲在波导内不断展宽,遗传给差频转换时,使转换光脉冲发生了波形畸变;为防止转换脉冲发生畸变,提出了采用单片光波导用抽运光和信号光逆向注入的方式,将倍频与差频效应分开来,二次非线性效应不再同时进行,从而改善了转换光脉冲的波形畸变,同时提高了转换效率。