基于掺锗光子晶体光纤的可调谐多波长转换器

为了提高光网络中波长资源的使用效率,利用光纤中瞬态受激拉曼散射效应分析理论,设计了一种基于掺锗光子晶体光纤的可调谐四通道波长转换器。由于受激拉曼散射效应的增益随信号光与探测光波长之间的频移量变化,波长转换器各个转换信道波长可由探测光波长调谐。分析了泵浦信号光输入功率对多波长转换器性能的影响,结果表明:随着输入泵浦功率的增大,多路波长转换器的转换性能更好。用OptiSystem对四通道可调谐波长转换进行仿真,结果表明:所设计的波长转换器能够同时实现四通道波长转换,各信道波长可在1 511~1 569nm进行调谐。     

双波长光纤光栅外腔半导体激光器中波长转换

提出了基于双波长光纤光栅外腔半导体激光器增益饱和效应的全光波长转换方案，特点是可将输入信号同时转换到激光器的2个波长上。在静态波长转换实验中，观察到了1554.8nm输入信号对激光器1531.5nm与1549.4nm波长输出功率的增益饱和作用。表明可实现输入信号到激光器的两个波长的同时转换。     

基于非线性色散补偿光栅的可调谐光电振荡器

为实现光电振荡器(OEO)输出频率的连续可调,提出一种新型的基于非线性色散补偿光栅(FBG)实现可调谐OEO方案。本文方案不需要电滤波器,且振荡频率随着光源的波长变化而变化。其中,三阶色散补偿FBG可以采用FBG重构算法设计。当光源波长从1 550.6nm变化到1 551.4nm时,相应的色散为340～1 460ps/nm,输出频率的调谐范围为6.5～13.5GHz,实现了振荡频率的大范围可调谐。     

一种多波长信号全光加密系统方案

为了能够同时对多波长信号进行加密操作,两路相干光信号进行直接干涉前,通过对其中一路光信号进行Pi相移,Pi相移后两路信号的干涉结果即为两信号异或(XOR)逻辑结果。基于此原理,提出一种应用于波分复用(WDM)系统,能够同时对多波长复用信号进行XOR加密的方案。方案通过直接电光调制得到不同波长相干光信号与光密钥,且通过相移单元同时对多波长光密钥进行Pi相移,相移后相同波长的光密钥与光信号的耦合干涉输出便是对光信号的XOR加密结果,并输出多波长复用的加密信号。通过8×10Gbit/ps的WDM信号的加密仿真得到该方案加密输出误码率(EBR)为0,Q因子为164,证实了方案的可行性与有效性。分析了脉冲占空比对加密输出信号Q因子的影响。通过理论与仿真分析了输入归零码信号占空比对加密信号质量的影响得出,当信号占空比小于0.43时,加密输出信号Q因子能够稳定在164左右。     

基于半导体光放大器的四波混频型全光波长转换器

本文报道了基于自行研制的半导体光放大器（SOA）的四波混频（FWM）型全光波长转换,采用环型腔掺铒光纤激光器（EDFL）作为泵浦源,实现了转换波长的连续可调。并就波长转换间距、光放大器的小信号增益和输入泵浦光功率对转换效率的影响进行了理论与实验分析,结果表明高的SOA增益和较大的输入泵浦光功率须利于转换效率的提高。     

Experimental realization of 40 Gbit/s single-to-single and single-to-dual channel wavelength conversions in LiNbO3 waveguides with two-pump configuration

An all-optical 40 Gbit/s tunable single-tosingle channel wavelength conversion is experimentally realized based on cascaded sum- and difference-frequency generation (cSFG/DFG) in periodically poled LiNbO3 (PPLN) waveguides. By employing two tunable filters to effectively suppress the amplified spontaneous emission (ASE) noise, both wavelength down- and upconversions are simultaneously observed. We also propose and verify a novel cSFG/DFG-based single-todual channel wavelength conversion by setting two pumps (pumpl, pump2) close to each other or pump2 and the signal close to each other. For the latter, two kinds of cSFG/DFG schemes are both demonstrated The dependence of the conversion efficiencies of two channel idler waves on pumpl wavelength is discussed.The wavelength relationships between two channel idler waves and the three incident waves are investigated in detail theoretically as well as experimentally.     

基于阵列波导光栅的波分复用器件

阵列波导光栅波分复用 /解复用器有 N个输入端口和 N个输出端口 ,能同时传输 N2 路不同的光信号 ,除具有波分复用和解复用功能外 ,能灵活地与其它光器件组成多波长激光器、光路分插复用器、光路交叉连接器、波长路由器等波分复用器件 ,在光通信网络中有着广泛的应用前景。     

Tunable Wavelength Conversion of ps-Pulses Exploiting Cascaded Sum- and Difference Frequency Generation in a PPLN-Fiber Ring Laser

Tunable wavelength conversion of picosecond (ps)-pulses based on cascaded sum- and difference frequency generation is proposed and demonstrated by use of a fiber ring laser incorporating a periodically poled lithium niobate waveguide and two parallel-arranged tunable filters (TFs). The pulsed signal with 40-GHz repetition rate and 1.57-ps pulsewidth is employed. No external pump and control sources are required in the wavelength converter. By properly adjusting two TFs to change the lasing pump and control wavelengths, flexible wavelength conversion from a changeable input signal wavelength to a variable output idler wavelength is achieved.     

剩余振幅调制对波长调制光谱信号线型的影响

在基于可调谐二极管激光吸收光谱技术的痕量气体检测中,波长直接调制时剩余振幅调制也会伴随发生,并对检测信号的线型和系统噪声产生严重影响。为了探讨剩余振幅调制对波长调制光谱二次谐波信号线型的影响,采用同时考虑振幅调制和波长调制两种影响因素的计算方法,理论分析出二次谐波信号的计算公式,与仅考虑波长调制的信号计算方式进行同条件线型计算比对,取得了二次谐波信号基线和正负峰值随剩余振幅调制的变化数据。结果表明,剩余振幅调制的大小对检测信号的线型和信号基线有直接影响,采用这种方法计算得出的二次谐波信号线型更贴近实际检测。     

利用NOLM同时实现两个波长的波长变换

最先利用非线性光学环路镜(NOLM)成功地将2.5Gbit/s的归零码光脉冲同时变换到不同的两个波长上.最大波长变换间距为35nm.实验系统中采用增益开关分布反馈半导体激光器(GS DFB-LD)产生的超短光脉冲作为控制光,采用分布反馈半导体激光器(DFB-LD)和波长可调激光器作为信号光.首次在1.55 μm波长段利用非线性光学环路镜进行波长变换过程时观测到了反相波长变换和脉冲畸变现象.     

连续调谐输出的多周期极化铌酸锂晶体光学参量振荡器

对基于多周期极化铌酸锂晶体(PPLN)的信号光单谐振准相位匹配光学参量振荡器(QPM—OPO)，进行了温度调谐的理论和实验研究。以激光二极管(LD)端面抽运的声光调Q Nd：YVO4全固态激光器为抽运源，获得了1369．7～1678．8nm无重叠波段连续可调谐输出。给出了1064nm Nd：YVO4激光器抽运下，由PPLN的极化周期和温度直接计算输出信号光波长的公式，以及由信号光波长和极化周期计算相应的晶体温度的公式。这样就可直接计算实现无重叠波段连续可调谐输出时不同极化周期所对应的温度调谐范围，而不必联立能量守恒和动量守恒公式，逐点进行尝试。另外，周期极化晶体的极化周期不可避免地较理想值有一定的偏移，且具有不均匀性，给出了利用实验获得的温度调谐曲线，对极化周期进行修正计算的方法。     

外腔全固态连续波PPMgLN光学参量振荡器与受激拉曼散射

利用1064nm波长的全固态连续Nd:YVO4激光器作为抽运源,采用周期调谐技术,对PPMgLN晶体准相位匹配的全固态连续波光学参量振荡器(CW OPO)宽波段连续调谐输出特性和伴随输出的受激拉曼(Raman)散射进行研究。实验在多周期PPMgLN晶体的基础上,采用连续工作模式、单谐振和外腔结构。实验结果表明,全固态CW OPO实现了信号光在1435.9～1670.2nm近红外波段和闲频光在4185.0～2970.4nm中红外波段连续调谐输出;在30.5μm周期处,抽运功率达到11.79W时,获得最大总输出功率4.29W,光光转换效率达到36.4%;在28.5、30.0、30.5μm处同时有受激Raman散射光伴随输出;增加Raman散射的损耗,可以提高CW OPO闲频光的输出功率,在3451nm处获得最大输出功率1.98 W,光光转换效率达到16.8%。实现了外腔式全固态CWPPMgLN OPO在信号光和闲频光波段的高功率连续调谐输出,伴随输出的Raman散射对CW OPO的闲频光有重要影响。     

MEMS可调谐平顶窄带光学滤波器

设计了一种基于MEMS技术的可调谐光学滤波器,它通过光栅将输入的宽带光信号色散展开,以一个MEMS扭镜选择将对应滤波器通带的光信号反射至输出端,从而实现光学滤波和波长调谐功能。滤波器的输入端采用单模光纤,输出端采用多模或者少模光纤,可以实现窄带且平顶的通带特性。经过参数优化,仿真分析得结果显示,采用多模/少摸光纤输出的两种滤波器,其0.5 dB和25 dB带宽分别为0.95 nm/0.29 nm和1.39 nm/0.69 nm,分别满足100 GHz和50 GHz信道间隔的DWDM系统要求。由于输出端采用多模或者少摸光纤,从该滤波器输出的光信号不能继续在单模光纤中传输,只能由光探测器接收,因此该滤波器一般应用于全光网络节点中的下载端口。     

基于M-Z滤波的波长可调谐掺铒光纤随机激光器

提出了一种基于M-Z结构的可调谐掺铒光纤随机激光器,并对随机激光输出过程、随机激光的波长可调谐输出以及随机激光的稳定性进行了实验研究。通过采用光纤熔接手段将两个2×2光纤耦合器进行熔接,构成全光纤M-Z滤波结构。实验结果表明,激光器的阈值功率为120mW,调整可调谐衰减器改变增益损耗,实现波长可调谐输出,其中单波长输出分别为1554.4,1555.2和1556.3nm,信噪比达到31.65dB;双波长输出分别为1525.9,1556.2和1531.6,1556.2nm,信噪比优于21.92dB;三波长输出分别为1527.4,1546.9,1551.6和1526.9,1530.0,1549.8nm,信噪比优于20.10dB;四波长输出为1525.9,1530.1,1547.9和1552.3nm,信噪比优于18.95dB;其中单波长和双波长的功率波动分别优于1.65和1.99dB;激光器斜率效率为0.627%。     

基于均匀光纤光栅的DWDM系统PMD补偿方法

提出一种基于均匀光纤Bragg光栅(FBG)的透射型密集波分复用(DWDM)系统多信道偏振模色散(PMD)补偿方案。当FBG受到横向挤压时，会产生双折射现象。当一波长的光信号从光栅带隙附近透射时，就会在快轴和慢轴之间产生时延差(DGD)。通过改变外力的大小来调节DGD的大小可以实现对PMD的补偿。通过将多个补偿光栅级联，就可以实现对DWDM系统多信道PMD的补偿。在100N外力作用下，5cm长的光栅最大可以补偿121ps的PMD，而对相邻0．8nm的信道，只引入0．2ps的DGD。     

A tunable wavelength-conversion laser

A wavelength-conversion laser was fabricated using monolithic integration of a bistable laser diode and a wavelength-tunable distributed Bragg reflector (DBR) laser. This device converts an input light signal with a certain wavelength to output light with a tunable wavelength over 3.5 nm. Input power required for switching is investigated, and its resonant dependence on input wavelength is revealed. Input polarization is also discussed, and suppression of crosstalk is demonstrated. This device's turn-off switching response is greatly influenced by the light power of the input signal as well as bias current, and the first 1 Gb/s operation is achieved in optimum conditions for fast turn-off and stable turn-on     

窄线宽可调谐外腔半导体激光器阵列

介绍一种半导体激光器(LDs)阵列的外腔可调谐系统。腔体是Littrow结构,2个透镜将光栅选取的锁模光信号形成颠倒阵列像反馈回各个LD中。系统容易调整,对中心波长810nm、输出功率20W的单排24管LDs阵列,在光学元件参数均非最佳的情况下,获得线宽0．5nm(230GHz)、可调范围近30nm和输出功率为LDs阵列自由运行时的60％。实验结果表明,阵列中单个LD接收到的锁模信号并不必是自己发出的光,而可以来自阵列中其它LDs;此外,只要阵列中部分LDs获得锁模信号,即可达到全阵列锁模的目的。     

基于受激布里渊散射放大效应的可调谐多波长激光器的研究

为了获得高质量的可调谐多波长激光器,提出并 验证了一种结构简单的基于受激布里 渊散射(SBS)放大效应的多波长激光器。首先设计了单频布里渊环形腔激光器,将单频 激光信号 作为信号光,通过SBS放大效应实现了超过12个波长的激光输出,且 产生的波长数可以 进一步增加。该激光器的波长间隔为0.087nm,通过调节泵浦波长和 功率实现了可调谐的多 波长输出。在20 min的时间间隔内,测量了信号的稳定性, 实验结 果表明, 本文的多波长激光器展现了较高的稳 定性。     

双脉冲、双波长巨脉冲Cr:LiSAF激光器

在闪光灯抽运Cr:LiSAF激光器中插入棱镜分束器获得了860～920nm可调谐双脉冲、双波长巨脉冲激光输出。研究了两输出巨脉冲激光脉宽和能量与抽运能量的关系;获得了两巨脉冲激光间最佳的延时调节范围为0～20μs。     

一种新的四波混频全光波长变换实验研究

优化设计半导体光纤环形激光器产生波长连续可调谐窄线宽的激光输出,可调谐范围为４０ｎｍ。利用半导体光放大器的非线性效应四波混频,实现了码速为２．５Ｇｂｉｔ／ｓＳＤＨ信号光的波长变换,向上变换８．２４ｎｍ,向下变换１９．４９ｎｍ。在实验中不需要外加泵浦光源。