保偏光纤中任意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,研究了保偏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;正常色散区的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。并且,给出了调制不稳定性增益谱随固有双折射和偏振角的变化关系。     

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.     

阶跃光纤中相近频率传输区域的调制不稳定性

利用激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,研究了非线性双折射色散阶跃光纤(SWDF)中两相近频率的激光脉冲,其偏振方向相互正交且平行于光纤的双折射轴,且偏振方向沿2个双折射轴的分量强度相等时,在同为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,在反常非线性区和正常色散区都能产生调制不稳定性;在正常色散区存在不同的调制不稳定性功率区域,对应不同的功率区域导致增益谱表现出明显的不同,并且,当输入功率和波长差(或频率差)一定时,增益谱随传输距离变化保持形态不变.     

高双折射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,研究了偏振方向沿两个双折射轴的分量强度相等时,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和正常色散区,对应不同的功率区域输入脉冲有不同的增益谱,并且当双折射性质变化时导致增益谱表现出明显的不同.     

强双折射色散缓变光纤中偏振调制不稳定性

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,研究了偏振方向沿两个双折射轴的分量强度相等时,在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。     

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。     

升余弦变迹布拉格光纤光栅中的调制不稳定性

利用相干耦合非线性薛定谔方程,研究了激光脉冲在升余弦变迹布拉格光纤光栅中传输时,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和正常色散区都能产生调制不稳定性;在反常色散区,当输入功率达到一定数值时,产生明显的规律性增益谱;在正常色散区,在产生调制不稳定性功率区域,调制不稳定性存在并从给定值一直持续到无穷;在反常色散区和正常色散区,增益谱都受到升余弦变迹函数的制约。     

色散缓变光纤中交叉相位调制不稳定增益谱

从非线性薛定谔方程出发得到了色散缓变光纤中交叉相位调制(XPM)不稳定性的增益谱。结果表明,XPM产生的调制不稳定性既可以在光纤反常色散区产生,也可在正常色散区产生,反常色散区的增益谱宽比正常色散区宽,且色散缓变光纤中XPM不稳定增益谱宽比普通光纤中XPM不稳定增益谱宽宽,增益峰值高。色散缓变光纤是XPM调制不稳定性的较好色散介质。     

低双折射光纤的调制不稳定性

利用连续波在光纤中传播时满足的非线性薛定谔耦合方程,研究了CW波在低双折射光纤的正、反常色散区产生的调制不稳定性。结果表明:调制不稳定性的特征由入射功率和偏振不稳定性的阈值功率的关系决定,增益谱的峰值随着入射功率的变化,大小和位置也发生变化。     

双折射色散阶跃光纤中太赫兹脉冲的提取

根据光脉冲在双折射色散阶跃光纤中调制不稳定性,研究了双折射色散阶跃光纤中调制不稳定性增益谱随传输距离的变化关系.结果表明:在弱双折射色散阶跃光纤和强双折射色散阶跃光纤中,利用调制不稳定性增益谱随传输距离的变化关系可分离和提取THz脉冲.     

色散位移光纤中参量放大和拉曼散射增益谱特性

根据高双折射色散位移光纤中参量放大和拉曼散射共同作用下的耦合波方程,通过引入拉曼增益的洛伦兹模型,研究了增益谱随相关参量的变化关系。结果表明,增益谱只与三阶色散项的大小及四阶色散项有关;在正常色散区sgn(β4)=1的较大输入功率区域,T频率斯托克斯波增益谱呈现单一峰值。所以,利用色散位移光纤,可提取单一T频率脉冲。     

Nonlinear propagation and self-switching of ultrashort opticalpulses in fiber nonlinear directional couplers: the normal dispersionregime

The propagation of short optical pulses in a nonlinear directional coupler operating in the normal dispersion regime is investigated. The specific example of a birefringent periodically rocked fiber filter where coupling occurs between the two orthogonally polarized modes that are aligned with the birefringence axes of the fiber is considered. In the simulations, a bell-shaped input pulse is injected into one polarization mode: for different input peak powers, the energy present in the same mode at the output of a coupler, which is one or two coupling lengths long, is calculated. The nonlinear temporal broadening, due to the combined effect of group velocity dispersion and self-phase modulation, sets a fundamental lower limit to the time width of the input pulses. When pulses shorter than this critical value are used, the power-dependent energy switching characteristics of a device one coupling length long gets substantially spoiled. Effects related to the finite spectral bandwidth of the fiber filter are discussed. Numerical simulations are compared to recent experimental results on the self-switching of picosecond pulses in the visible (615 nm) with a birefringent rocking fiber     

交叉相位调制不稳定性的进一步分析

从耦合非线性薛定谔方程出发,分析了光纤中两光波因交叉相位调制(XPM)所致的调制不稳定性(MI)产生的条件及增益谱。结果表明,当一光波处于正常群速度色散(GVD)区,另一光波处于反常群速度色散区时,与两光波参数有关的扰动增益谱应有3种可能的形式;在一定条件下,在某一微扰频率范围内,甚至还会同时出现两种形式的增益谱。     

非线性双折射阶跃光纤中的极化调制不稳定性

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,研究了线偏振光在 弱双折射阶跃光纤中的传输特性。结果表明,由于线性双折射和色散的相互作用,导致光的偏振态发生变化,产生交叉相位调制(XPM) ,从而导致相位匹配参量的四波混频。这一过程不仅在反常色散区产生,在正常色散区也能产生,并且当表征距离的级数m发生变化时,也随之发生变化。     

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。