单模光纤中四阶色散导致的调制不稳定性

利用修正的非线性Ｓｃｈｒｏｄｉｎｇｅｒ方程研究了单模光纤在最小群速度色散波长附近的调制不稳定性。从理论上给出了一个新的由光纤四阶色散导致的调制不稳定区域，新区域的最大调制增长率和调制范围与光中的初始入射功率和四阶色散有关，光纤自陆峭效应和Ｒａｍａｎ延勺时调制不稳定区域的最大调制增长率和调制范围都有影响，自肖效应对新区域的影响较大且存在一个决定新区域出现与否的阈值。Ｒａｍａｎ延迟效应对调制不稳定必的     

色散补偿常规光纤传输中的光纤非线性

作者采用数字模拟和实验的方法对长距离色散补偿常规光纤传输中的光纤非线性，自相位调制和调制不稳定性进行了探讨。并将探讨结果与色散位移光纤传输的结果相比较，阐明了色散补偿传输的显著特性，即波形形变性能和不存在调制不稳定性。作者还讨论了色散补偿的最佳量，并证明，在平均正色散区域存在一可传输数千公里长的色散窗口，且发送器负α参数对ＤＣ传输有利。     

应用自相位调制的色散补偿技术

研究了光纤中的自相位调制现象，以及应用ＤＣＦ（色散补偿光纤）进行色散补偿的方法，讨论了自相位调制对色散补偿性能的影响。介绍了应用ＳＰＭ效应提高色散补偿效果的技术，并给出了模拟结果和分析。     

保偏阶跃光纤中矢量调制不稳定性

利用光脉冲在非线性双折射光纤中传播时所遵守的相干耦合非线性薛定谔方程，研究了保偏色散阶跃光纤（SWDF）中偏振方向与双折射轴成任意角度时、在反常色散区和正常色散区所产生的调制不稳定性。结果表明：在反常色散区，对于任意的偏振角和任意输入功率的光脉冲都产生调制不稳定性；在正常区散区，存在不稳定区域和稳定区域，对应不同的不稳定区域输入临界功率不同，脉冲有不同的增益谱，给出了调制不稳定性增益谱随传输距离和偏振角的变化关系。     

零色散附近的调制不稳定性

在同时考虑光纤损耗及高阶色散的前提下,从广义的非线性Schroedinger方程出发,研究了单模光纤在零色散附近的调制不稳定性。研究表明,当光脉冲工作在最小群速度色散附近时,四阶色散对光纤的调制不稳定性起决定作用,它使最大微扰频率向临界微扰频率靠近;研究同时发现,光纤损耗亦对增益谱的谱宽有较大影响,它使增益的谱宽变窄,且影响程序随着入峰值功率及传输距离的增大而增强。     

强双折射色散缓变光纤中偏振方向矢量调制不稳定性

利用光脉冲在非线性双折射光纤中传播时所遵守的相干耦合非线性薛定谔方程,研究了强双折射色散缓变光纤中偏振方向与双折射轴成任意角度时,在反常色散区和正常色散区所产生的调制不稳定性.结果表明：在反常色散区对于任意的偏振角和任意输入功率的光脉冲都产生调制不稳定性,正常色散区存在着不稳定区域和稳定区域,对应不同的不稳定区域输入临界功率不同,脉冲有不同的增益谱.并且,给出了调制不稳定性增益谱随传输距离和偏振角的变化关系.     

光纤传输系统啁啾的影响与补偿

通过研究光纤传输系统中激光器初始啁啾、光纤非线性和色散的相互作用，提出了用ＳＰＭ（自相位调制）补偿激光器的初始啁啾和光纤正色散补偿ＳＰＭ的原理和方法，并对其在具体系统中的应用进行了讨论。     

皮秒正啁啾脉冲的孤子效应压缩

在近似求解非线性薛定谔方程、分析单模光纤负群速度色散区群速度色散和自相位调制效应所致频率啁啾对入纤正啁啾脉冲的调制压缩机理的基础上，定量计算了在光纤负色散区损耗对初始正啁啾皮秒脉冲孤子效应压缩的影响．结果表明：初始正啁啾改善了损耗对压缩参量的不良影响，遏制了最佳光纤长度的增加，增强了压缩效果，提高了压缩质量．选取适当的光纤长度和初始峰值功率，可望实现光学脉冲在单模光纤中的有效压缩．     

非线性高双折射色散缓变光纤中矢量调制不稳定性

利用光脉冲在光纤中传播时所遵守的相干非线性薛定谔耦合方程,研究了在偏振方向 沿两个双折射轴的分量强度相等时,色散缓变光纤中反常色散区和正常色散区所产生的调制不稳定性。结果表明在反常色散区和正常色散区,随传输距离的增加调制功率区域加宽,对应不同的功率区域输入脉冲有不同的增益谱,并且当输入脉冲功率一定时,随传输距离的增加导致增益谱表现出明显的不同。     

基于色散控制的主动锁模掺镱光纤激光器设计

设计了一种基于色散控制的相位调制锁模掺镱光纤激光器。针对相位调制锁模中模式跳变现象,基于非线性薛定谔方程,建立了光脉冲在光纤激光器系统中演变的数学模型,通过数值仿真研究了色散对脉冲稳定性的影响。在光纤环形腔中加入光子晶体光纤实现色散补偿,解决了输出脉冲在两个相位差为π的模式间跳变引起的不稳定问题。在稳定锁模的前提下,进一步分析了激光器关键参数（非线性系数、小信号增益系数、调制频率和调制深度）对输出脉冲时域特性的影响。结果表明,在腔内平均色散为－19 ps2／km 时,激光器工作在稳定锁模区域,产生重复频率4．918 GHz,脉宽2．54 ps 的锁模脉冲,这对于后续实验中的优化设计具有指导性意义。     

高阶色散和五阶非线性下的交叉相位调制不稳定性

在同时考虑到光纤的二至四阶色散和三、五阶非线性的情况下,研究了四阶色散、五阶非线性以及入纤功率对双光束交叉相位调制(XPM)不稳定性的综合影响。研究表明,在高阶色散下,正负五阶非线性的存在仍然分别对交叉相位调制不稳定性起加强和削弱的作用;三阶色散对不稳定性增益谱无影响;当四阶和二阶色散系数同号时,四阶色散的存在导致交叉相位调制不稳定性增益谱出现一个新的远离零点的第二谱区,且该谱区由两个始终相连的小谱区组成;第一谱区的谱峰与第二谱区中靠近零点的小谱区的谱峰相当;随着其中一束光的入射功率的增加,两大谱区从分离到靠近再到合二为一,从三个谱峰过渡到两个谱峰;正(负)色散区的第二谱区中靠近(远离)零点的小谱区的谱峰和谱宽很小。在其他色散区时,不稳定性增益谱则只有第一或第二谱区。     

Mutual influence of the parametric effects and stimulated Ramanscattering in optical fibers

The effect of Raman gain parametric suppression is investigated both theoretically and experimentally. Good agreement between theory and experiment is obtained. The analysis of the effect of Raman nonlinearity on the process of modulation instability in the region of negative group velocity dispersion of fibers is presented. New dependencies for the modulational instability frequency and increment are calculated     

色散缓变光纤中五阶非线性调制不稳定性

在三五阶非线性共存时,研究了有损耗单模光纤中基于两光波交叉相位调制的不稳定条件和增益谱.在色散缓变光纤正色散区,分析了五阶非线性系数、色散纵向变化参量以及两扰动的频率大小关系对交叉相位调制不稳定增益谱的影响.结果表明,在五阶非线性下,色散的纵向渐减仍有利于展宽调制不稳定增益谱;正五阶非线性可使增益谱的谱宽和谱峰值增大,并使谱峰位置远离主波频率,负五阶非线性的作用则相反;两扰动频率大小关系不同,色散纵向参量的变化对增益谱的谱峰大小和位置的影响也不同,五阶非线性对交叉相位调制不稳定性的加强或抑制程度也不同.     

Stability of the asymmetric nonlinear mode trapped in symmetricplanar waveguides

The authors examine the reliability of the numerical approach for studying the asymmetric nonlinear mode trapped in a thin linear film sandwiched in an infinite self-focusing medium, and thus resolve a controversy in the literature on the stability of the mode trapped between the bifurcation point and the transition point on the dispersion curve reported. They demonstrate that as a result of the instability there exists a class of quasi-periodic solutions arising from the instability in the asymmetric mode on the unstable branch and weakly stable branch. In addition, the effect of loss on the propagation characteristics of the nonlinear mode is investigated. The evolution is shown to follow the dispersion curve adiabatically in the stable region provided the loss is small, whereas the initial excitation on the unstable branch leads to evolution away from oscillation around the dispersion curve     

Ultralow chromatic dispersion measurement of optical fibers with a tunable fiber laser

We describe a novel convenient technique to allow for the accurate measurement of the dispersion coefficients till fourth-order in the zero-dispersion wavelength region of single-mode optical fibers. The proposed method is based on a careful spectral analysis of modulation instability occurring in both normal and anomalous dispersion regime and the associated dispersive waves emitted by soliton fission. It simply requires a high-power tunable continuous-wave fiber laser and an optical spectrum analyzer and is able to retrieve both the sign and magnitude of dispersion coefficients with enhanced precision.     

椭圆偏振激光在等离子体中的调制不稳定性

为了研究椭圆偏振激光在等离子体中的调制不稳定性,采用洛伦兹技巧推导出椭圆偏振激光在等离子体中的非线性色散关系,基于横波所满足的非线性控制方程,分析了有限振幅的扰动态引起的调制不稳定性,得到了调制不稳定的时间增长率与扰动态波数之间的函数关系,并对等离子体中不同区域的调制增长率进行了比较。结果表明,激光等离子体的临界面附近的调制不稳定性的时间增长率较激光等离子体中其余位置处更为显著。