光分组交换中FP-SOA光信号处理研究

利用FP-SOA的增益特性曲线,实现了光分组交换中标签和净荷的分离,光功率均衡和TTL的功能．仿真结果表明:在分离标签和净荷的应用中,分别实现了对窄脉冲和宽脉冲的抑制比为10．5 dB和9 dB;在光功率均衡的应用中,实现了将10dB的功率动态范围减小到1．6dB;在TTL的应用中,实现了将6 dB功率差提升到14．5dB．     

基于SOA中FWM效应的波长变换器性能研究

利用描述SOA的一个集总模型,对4种基于SOA 中FWM效应的波长变换器的输出功率和输出SNR进行了比较.结果表明,对于合理的插入损耗,当这4种结构的输入功率相同、并且产生相同的频移时,泵浦光与信号光偏振方向不同的结构具有最高的输出SNR;在系统允许的相同的最小输出SNR条件下,这种结构具有最大的频率可调范围.     

基于半导体光放大器的组播实验研究

提出了一种基于半导体光放大器(SOA)的组播实验方案,首先利用谱展宽和谱切片得到多波长脉冲源,将其作为探测光并与信号光共同注入到SOA中,利用SOA的交叉增益调制(XGM)效应,信号光与每一个波长的脉冲光发生作用,在SOA输出端通过可调光带通滤波器(TBDF)得到每一波长的变换后信号,实现光信号的组播过程。在实验中,10 Gb/s的归零(RZ)码作为信号光,而由多波长脉冲源产生的4波长脉冲光作为探测光,在探测光波长附近分别得到了与编码信号光逻辑取非的信号。     

超高斯光脉冲在单模光纤中的传输特性分析

通过数值求解非线性薛定谔方程(NLS)，分析了输入功率以及初始啁啾对超高斯脉冲在单模光纤中传输的影响，并且分析了当输入功率增大到141mW时呈现的光孤子效应。     

基于EDFA的TDM-PON上行信号光功率均衡器

为了降低光接收机的复杂度,利用掺铒光纤放大器的增益饱和特性,在接收前先用掺铒光纤放大器对时分复用无源光网络上行信号进行光功率均衡,以减小光接收机接收的光功率变化量,并通过测试眼图评估光功率均衡器对上行光信号传输质量的影响。实验结果表明,从-16dBm至-26dBm的上行光功率经过掺铒光纤放大器均衡后能变换成大约3dB功率变化量输出,还可改善上行光信号质量。     

光栅解调器的高速扫频光源设计

为满足高速高精光栅解调器的要求,研制了一种基于半导体光放大器(SOA)的高速扫频激光光源。采用傅里叶畴模式锁定(FDML)的工作模式和环形腔结构,能够提供调谐频率高于2000 Hz的窄带调谐光用于光栅解调,输出光功率大于12 dBm,大大提高了光栅解调的速度和信噪比。使用该光源的光栅解调器在扫描频率不低于2 000 Hz的条件下,精度能够达到2 pm。     

超短光脉冲波形测量

提出一种适合于测量各种超短光脉冲波形的新方法。这种方法不需要对待测光脉冲波形作任何假设,根据实验中同时测得的超短光脉冲的自相关曲线和频率光谱分布,可以给出光脉冲的实际波形和频率啾啁的详细信息。该方法已应用于主动锁模半导体激光器产生的微微秒光脉冲测量。     

基于SOA-XPM的波长变换器研究

研究了PTDS软件仿真平台上半导体光放大器交叉相位调制(SOA-XPM)波长变换器的变换特性,分析了运用波长转换器时输入信号光功率、输入探测光功率、偏置电流等对变换信号的消光比Ex、Q值及误码率BER的影响,并对该波长转换器的变换特性进行了研究,其研究结果对优化设计SOA-XPM波长变换器有一定的参考价值。     

啁啾高斯脉冲对时延脉冲展宽的影响

该文介绍了慢光介质中引起光脉冲展宽的主要原因,在考虑介质无损耗及小信号增益条件下推导出了啁啾高斯脉冲经过宽带矩形布里渊增益谱的慢光系统后输出脉冲时域振幅包络的近似解析表达式、光脉冲时延表达式和展宽因子.定量分析了脉冲时延和啁啾参量随泵浦频带宽度等因素的影响.仿真结果表明,在输入高斯脉冲中加入初始啁啾可以减小脉冲的展宽.     

脉冲半导体激光器的工作频率及寿命的研究

通过实验得出，脉冲半导体激光器最适宜的工作频率和占空比等，并通过激光器和结构、过冲和驰豫振荡过程，讨论了脉冲半导体激光器的工作频率与输出光功率，使用寿命的关系．     

基于SOA-FWM的全光逻辑与门码型效应的抑制方法

全光逻辑门是光信号处理中的关键功能,半导体光放大器(SOA)因为具备体积小、工作波长范围宽、响应时间短及良好的非线性特性等优点,十分适合用来实现全光逻辑功能.利用SOA中的非线性效应(包括四波混频、交叉增益调制)实现了多种的全光逻辑门,如"与"、"或非"等.但是仿真结果表明,全光逻辑与门存在比较严重的码型效应,特别是输入信号中出现连"0"或连"1"的时候.码型效应是制约其性能的一个重要因素,所以通过让SOA始终工作在饱和状态,提出了一种抑制基于SOA-FWM的逻辑与门码型效应的方法.     

利用预置光栅的脉冲信号研究光互泵浦相位共轭特性

针对光折变效应响应慢的问题,提出了一种预置光栅技术,该预置光栅可由另外的独立预置光源产生．通过对采用预置光栅的光折变晶体互泵浦相位共轭特性及其物理机制进行的实验研究证实,采用这种预置光栅技术可大大缩短低重复率、窄脉冲信号光的光折变互泵浦相位共轭响应工作时间．     

MZI产生光载毫米波的ROF系统

提出一种采用马赫增德尔干涉仪（MZI）产生光载毫米波的光纤无线通信（ROF）系统。该系统采用基带信号与本振信号的混频信号驱动光相位调制器,以产生多边带光信号,用MZI将多边带光信号的重复频率增至2倍。建立了产生光载毫米波的理论模型,并通过仿真试验验证了系统的可行性。结果表明：用40GHz光载毫米波调制2．5Gbit／s基带信号,经60km光纤传输后,眼图清晰可见,功率代价为4．2dB。     

混合集成光发射器的研制

本文报导了一种短波长混合集成光发射器的研制.该光发射器包括一块厚膜驱动电路和一块自动功率控制的厚膜电路,其码速可达100 Mb/s,平均输出光功率0.5 mW 以上.     

利用光子晶体光纤产生光孤子压缩态

利用强度相关的自相位调制效应从实验中得到了光孤子幅度压缩态.实验装置主要部分为非对称的Sagnac干涉仪,光脉冲通过PC/FC接头连接到分光比为90:10的耦合器,耦合器与40m长的光子晶体光纤形成干涉环.在合适的输入功率下,干涉仪的输出端可以得到光孤子幅度压缩态.利用零拍平衡探测系统对光孤子幅度压缩态进行了检测,检测部分包括50/50分束器、2个低噪声光电探测器和1个加减法器与频谱分析仪.测得输入Sagnac环和输出Sagnac环光强分布曲线,以及以散粒噪声为基准的信号噪声的相对曲线,计算产生的光孤子振幅压缩态压缩率为1.6 dB.实验数据分析表明,选择合适的光子晶体光纤,能进一步增大压缩率.     

基于单输入多输出推挽变换器的光伏均衡器

组件串联型光伏系统(包括集中式、组串式、多串式等)由于局部阴影遮蔽常导致组件失配,从而造成较大的发电量损失。光伏均衡器能够在不改变现有光伏系统架构的前提下,通过并联电力电子变换器处理失配条件下的差分功率,从而实现所有组件工作在其最大功率点附近,因而可以大大提升光伏系统在失配条件下的发电量。提出了一种基于单输入多输出推挽变换器的光伏均衡器,该拓扑具有结构简单、开关器件少等优点。首先对光伏组件的遮蔽问题进行了介绍,并对光伏均衡器的原理进行了阐述;继而对所提出的光伏均衡器系统的拓扑结构及工作原理进行详细的分析说明;最后对所设计的光伏均衡器进行仿真验证。仿真结果表明,所提出的光伏均衡器能够大幅提升光伏系统在失配条件下的发电量,最大提升量可达41.4%。     

稳定化激光二级管光源

针对目前存在的光纤测量系统中激光光源受温度影响的问题,根据激光二极管（ＬＤ）的光输出特性,采用自动光功率控制电路（ＡＰＣ）,通过合理的元件参数配置,研制了光功率稳定可调的激光光源．实验表明,在 １０—４０℃温度范围内激光光源输出的光功率稳定度达到±０．１ｄＢ,达到了标准光源的技术指标．     

两段级联掺铒光纤放大器的放大特性

采用Ciles速率方程模型，建立了980nm泵浦带光隔离器的两段级联掺铒光纤放大器的传输方程，通过数值模拟计算，分析了增益、噪声系数、输出信号功率与泵浦功率、输入信号功率等参数之间的关系，结果表明小信号增益比普通单段型光纤放大器提高了3dB以上，噪声系数降低了1．0dB以上，高增益(45dB)和接近量子权限噪声系数(3．2dB)可同时达到．     

多向侧面泵浦DPL声光调Q效果影响因素分析

在三向侧面泵浦的二极管泵浦固体激光器(DPL)中声光Q开关结构确定的情况下，对声光Q开关在不同谐振腔以及同一谐振腔中不同位置时的调Q效果进行了一系列实验，发现脉宽最窄、峰值功率最高、调Q效率最大的位置正好在腔内振荡光的光腰附近．通过对该现象的分析，明确了振荡光对输出激光脉冲性能的影响规律，从而进一步分析DPL中泵浦光对调Q效果的影响，据此可以对声光调Q三向侧面泵浦DPL进行优化设计．     

光纤激光泵浦外腔MgO:PPLN高效率3.4μm光参量振荡器研究

选用1 065 nm掺镱光纤激光泵浦外腔MgO:PPLN光参量振荡（OPO）,实现高功率3.4μm中红外激光输出。以高稳定性的分布式反馈激光器（DFB）作为光纤激光脉冲的种子源以降低泵浦光光谱展宽。实验中,采用双路光纤激光泵浦MgO:PPLN-OPO,实验研究发现重频、脉宽的最佳匹配对系统的参量光功率提升有着显著的正向影响。在泵浦功率为25.03 W、重复频率100 kHz、脉宽200 ns条件下,获得最大输出功率为3.536 W的3.44μm的激光输出。对应脉冲宽度为128 ns,光光转换效率为14.12%。