高阶孤子在色散渐减光纤环中的传输特性研究

研究了高阶孤子在对称结构和不对称结构的色散渐减光纤环形镜的脉冲传输特性,比较了不同耦合系数下的色散渐减光纤环形镜的开关性能及脉冲压缩性能.得出了使色散渐减光纤环具有良好脉冲输出的耦合器系数范围,对实验中参数的选取有一定的指导意义.发现不对称结构光纤环形镜亦能产生无基座超短脉冲.     

色散渐减光纤环形镜的一种改进方法

提出了一种由常规光纤和色散渐减光纤构成的新的非线性光纤环形镜(NOLM)。研究了该结构的动力学特性，并与色散渐减光纤(DDF)构成的环形镜进行了比较。数值结果表明，该类型光纤环形镜能产生无基座高品质超短光脉冲，压缩脉冲的啁啾小，在脉冲中心处呈线性，而且获得的脉冲能在无损耗的常规光纤中长距离稳定传输。压缩脉冲的压缩因子和基座能量与输入脉冲的初始脉宽和峰值功率有关，当输入脉冲的宽度增加时，所需的光纤长度变长，压缩因子和基座能量有所下降；当输入功率增加时，所需光纤长度变短，压缩因子和基座能量增加。研究结果还显示，在较大的输入脉冲峰值功率范围内，当脉冲获得最佳压缩时，与色散渐减光纤环形镜相比，新的光纤环形镜所用光纤长度短，压缩因子高。     

色散斜率对光纤环形镜开关特性的影响

从相位的角度入手研究了高阶孤子在非线性环形腔镜中传输的特性，发现用环形腔镜得到的压缩脉冲与构成光纤环的光纤色散斜率有着密切关系，并且该斜率对光纤环形镜的开关特性也有重大影响。     

光纤环形镜在光纤通信中的应用

介绍了光纤环形镜的工作原理,讨论了近年来其在高速光开关,波分复用器以及特性测量等领域的若干应用研究.     

光纤波片对光纤环形镜线性传输特性的影响

利用单模光纤应力双折射率效应，在线性光纤环形镜中引入在线光纤波片、通过改变光纤波片主轴方向，可以实现对一光纤环形镜率和反射率的实时调节。实验结果与理论分析的相致。     

改善超短脉冲在光纤环形镜中传输特性

文章研究了构成光纤环的色散渐减光纤三阶色散分别为正、负以及忽略三阶色散情况 下,超短脉冲在光纤环中的传输特性,通过比较发现脉冲内拉曼散射与负的三阶色散相互作用更有利于飞秒脉冲的传输与压缩,从而使飞秒光脉冲在环形腔中的传输特性得到极大改善。     

有源光纤环形腔的频率滤波特性

本文首先从理论上通过简单的分析得以了有源光纤环形腔的输出谱密度函数公式，该式清楚地表明光纤环形腔的频率滤波特性。从该公式出发，详细分析了环形腔输入光纤宽和环形腔参数对输出光谱谱型和线宽的影响。最后，通过设计不同的环形腔的自由谱宽和不同线宽的激光器作为输出光源，对上述理论分析做了实验验证。理论和实验表明，由于环形腔的强度传递函数是多峰的响应函数，环形腔自由谱宽和输入激光线宽的大小直接影响到环形腔输出光频谱形状，即是单峰输出还是多峰输出，对于不同形状的光谱输出，输出激光的线宽受环形腔的参数影响也各不相同。     

光纤双折射和耦合器偏振性对环形腔的影响

本文应用琼 斯矩阵分析了光纤的线性双折射和耦合器的偏振性对光纤环形腔特性的影响,光纤的线性双白射和耦合器的偏振性使普通单模光纤环形腔带阻输出特性中的谐振峰分裂为两组,相应的谐振频率发生偏移,偏移量正比于双折射的大小和耦合器的偏振参数。两组谐振峰的相对幅度取决于输入偏振态。调整输入偏振态为Ｘ、Ｙ两线偏振态之一时,就仅出现一组谐振峰。环形腔的精细度与光纤的线性双折射无关,但爱耦合器偏振性的影响。     

光纤环形腔激光器中光纤耦合分光比的配置

从理论上导出小信号净增益系数、有源区内载流子密度以及出光端面处光子流密度的解析关系,预测了光纤环形腔半导体激光器(FRSL)的一些重要特性与器件参数(分光比、耦合效率)之间的依赖关系. 研究结果表明:1)阈值电流随着分光比的增大而降低,但外量子效率却随之降低,输出功率的优化可以通过提高耦合系数和降低来自内腔元件的损耗来达到;2)对于确定的偏置电流,FRSL存在一个最佳的分光比位置,使得输出功率有单极大值.同时,这一位置会随着偏置电流的增大而逐渐移向较小的分光比值处,反映出过大或过小的分光比,都无法满足低阈值电流和高输出功率要求;3)高偏置电流状态下,应考虑选择较小的分光比值,以获得更高的外量子效率,亦有高的功率提取效率;4)在低分光比值区域变化时,激射阈值的变化幅度较大,耦合系数对阈值的影响更为明显.即便是环境扰动十分微小,若分光比配置不当,也会使得输出功率处于严重的失稳状态,优化后的最佳分光比正对应于输出功率的最小波动情形;5)随着耦合系数的增加,输出功率与分光比曲线的两翼得到拓宽,输出功率的峰值向分光比值增大的方向移动,更有利于分光比的控制.事实上,上述结果亦可用于其它类型的光纤环形激光器的分析和性能计算中.(PD6)     

基于光纤环形镜的光纤激光器的优化设计

对基于光纤环形镜和光纤光栅的线形腔光纤激光器进行了优化设计.以光纤光栅作为激光器的输出端镜,分别将光纤环形镜和非线性放大环形镜与其构成激光器的谐振腔;在光纤光栅与光纤环形镜构成的谐振腔中引入偏振控制器,并以加入偏振控制器的环形镜作为激光输出端镜,对上述三种实验装置的激光输出特性进行了分析比较.     

三类色散渐减光纤环镜光脉冲压缩特性的比较

文章比较了3类色散渐减光纤环镜的光脉冲压缩特性,结果发现,不考虑高阶效应时,线性渐减光纤环镜需要的最佳光纤长度最短,压缩后的光脉冲质量较高;考虑高阶效应后,情况恰恰相反,高斯渐减光纤环镜需要的最佳光纤长度最短,压缩质量较高,但此时3种类型的光纤构成的非线性光纤环镜压缩特性差别不大.     

纤内马赫-曾德尔结构优化光纤环镜滤波器研究

在单模光纤(SMF)上拉出级联对称缓锥,形成马赫 -曾德尔干涉仪(MZI)结构,将其置入光纤环镜中, 理论和实验研究了它对滤波器特性的改善。环镜滤波器的透射谱由MZI和Sagnac干涉 结合的非相干叠加而成,调谐MZI能实现可调谐滤波。实验表明,滤波器在自由 谱60nm(1425～1485nm)范围内可提高梳状滤波 器的滤波器特性,实现了可调谐滤波。本文结构输出波形稳定, 调制深度大于20dB,优化了光纤环镜滤波特性。     

基于级联光纤环形镜的增益平坦掺铒光纤放大器

基于光纤环形镜的滤波原理,提出利用级联结构光纤环形镜(FLM)实现掺铒光纤放大器(EDFA)增益平坦滤波的方案,并进行了相关实验研究.实验结果显示,使用级联FLM取得了明显的增益平坦效果,其1535-1557nm波长范围内的增益不平坦度由±5dB减小到±1dB.     

基于可调谐光纤环形镜滤波器的多波长布里渊掺铒光纤激光器

通过使用非线性放大的光纤环形 镜滤波器(AFLMF),构造了一种新颖的多波长布里渊掺铒光纤激光器(E DFL)线形结构。非线性AFLMF由掺铒光纤放大器(EDFA,由980n m泵浦抽运 一段EDF构成)、偏振控制器(PC)和耦合器构成,减少了腔内基于波长的损耗,并且能够灵 活地控制反射 光以及激光腔内输入和输出光的强度。在布里渊泵浦功率为25mW、 980nm泵浦功率为200mW时,获得了波 长间隔为0.08nm的14个波长的激光输出以及50nm的可调谐范围。通过调节980nm抽运光功率、PC以及布里渊泵浦光波长,实现了可调谐的多波长输出。研究 了980nm抽运光功率以及PC对斯托克斯光波数的影响。     

基于保偏长周期光纤光栅的光纤环镜传感器

提出了一种基于保偏长周期光纤环形镜结构的光纤 传感器,可实现对湿度和温度两个参数的 同时测量。采用高频CO₂激光器在熊猫形保偏光纤(PMF)上写入长周期光纤光栅(LPFG),然 后与3dB单模 光纤(SMF)耦合器连接组成光纤环形镜,并在保偏长周期光纤光栅(PM-LPFG)表面涂覆一 层湿敏材料聚乙烯醇(PVA)薄膜用于获得空气的相对湿度。PM-LPFG的谐振峰波长强度和波长同时 随湿度 与温度的变化而变化,实现对外界相对湿度与温度的同时测量,相对湿度和温度的灵敏度分 别为0.17nm/%RH和0.21nm/℃。     

Simultaneous measurement of strain and temperature based on a long-period grating with a polarization maintaining fiber in a loop mirror

Simultaneous measurement of strain and temperature using a long-period grating (LPG) and a polarization maintaining fiber (PMF) in a fiber loop mirror (FLM) is presented. The sensing head is formed by an LPG. The transmitted optical intensity from the FLM is linear with the variation of the strain. And the interference resonant dip has a blue shift with the increasing of the temperature. Experimental results show that the proposed sensor has the sensitivities of 0.0346 nm/°C and 1.82 × 10⁻³ dB/με within the strain range of 0–1300 με, respectively.     

用光纤环路镜实现WDM系统中的EDFA增益均衡

EDFA对不同波长的光产生的增益不同 ,这种增益不平坦特性成为 WDM系统中高速率、大容量信息传输的障碍 ,因此对 EDFA的增益进行均衡就显得特别重要。介绍用光纤环路镜实现 EDFA增益均衡的机理 ,并进行了实验 ,结果表明该方法简单易行 ,均衡效果显著     

基于光子晶体光纤Sagnac环梳状滤波器的设计

提出了由两段高双折射光子晶体光纤构成的Sagnac环滤波器,利用Jones矩阵理论对所提出的Sagnac环滤波器的传输函数进行了理论推导,并分析了光子晶体光纤双折射大小、两段光子晶体光纤的长度,以及偏振控制器的偏转角度对滤波器透射光谱特性的影响,并以此为基础设计出平顶梳状交错滤波器。此类滤波器在密集波分复用系统中有着广阔的应用前景。     

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崎变,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。我们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崎变的脉冲能量放大和脉宽压缩;而且,经环镜放大输出的脉冲也接近基阶孤子。然而,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。     

非线性光纤环形镜掺铒光纤激光器的实验研究

为了研究掺铒光纤激光器超短脉冲的产生,采用增益平坦型掺铒光纤放大器、两个偏振控制器以及3个耦合器,利用非线性光纤环形镜加成脉冲锁模技术,通过改变偏振控制器的方向,获得最大输出功率为0.6mW的脉冲输出,对应的光谱宽度9nm、中心波长1561nm、脉冲宽度434ps、脉冲的重复频率为1.1MHz.该脉冲经过掺铒光纤放大器放大后,最大输出功率为10.8mW.放大后锁模脉冲的中心波长保持不变、光谱带宽稍有变窄、输出功率明显增大、脉冲宽度展宽为495ps.实验结果表明,采用商用的掺铒光纤放大器可实现结构简单、调节方便的掺铒光纤激光器超短脉冲输出,且掺铒光纤激光器可以实现自启动,并长时间稳定锁模工作.