二维参与性介质中激光脉冲的瞬态辐射传输研究

本文采用蒙特卡洛法建立了二维参与性介质中超短脉冲激光的瞬态辐射传输概率模型,通过与相关文献计算数据的对比,验证了上述物理模型及数值算法的正确性。同时,讨论了介质侧面交界处反射特性、激光入射半径及脉冲宽度对不同探测位置处透射反射信号强度及时域分布的影响,探讨入射脉冲宽度和激光传输特征时间对透射反射信号时间展宽特性的关联性,为激光主动探测过程中摄像机选通门开启时刻及持续时间的选取提供参考借鉴。     

二阶偏振模色散对高速高斯光脉冲在单模光纤中传输的影响

研究二阶偏振模色散（PMD）对高斯光脉冲在单模光纤中传输产生的影响，给出输出光脉冲的时域表达式。分析表明，输出光脉冲在每个基本偏振态上仍保持高斯形状，但其频率啁啾及脉宽等特性都已改变，文中对这些变化与二阶偏振模色散之间的关系进行了讨论。通过比较10Gb/s和40Gb/s的光传输系统中二阶偏振模色散的影响，可以发现，若规定脉冲展宽不能超过脉宽的十分之一，40Gb/s系统所能容忍的二阶偏振模色散极限值比10Gb/s系统小一个数量级。     

激光脉冲在阶跃型多模光纤中的传输

对紫外激光脉冲在阶跃型多模光纤中的传输特性,包括材料色散、 模式色散、非线性效应、耦合方式、光纤功率支撑能力等方面进行了理论分析和实验研究。结果表明,该光纤对ps量级脉冲的功率支撑能力有限,而对于ns量级的紫外脉冲,是一种较好的传输介质。     

激光脉冲在阶跃型多模光纤中的传输

 对紫外激光脉冲在阶跃型多模光纤中的传输特性,包括材料色散、 模式色散、非线性效应、耦合方式、光纤功率支撑能力等方面进行了理论分析和实验研究。结果表明,该光纤对ps量级脉冲的功率支撑能力有限,而对于ns量级的紫外脉冲,是一种较好的传输介质。     

单模光纤中传输的长脉冲孤子

理论上证明了一种新的孤子可以在单模光纤中稳定传输，其波形为ｓｅｃｈ１／２（ｘ）。对于普通光纤，在工作波长为１．３μｍ处，当输入峰值功率为１Ｗ时，这种孤子脉冲的脉宽大约为１ｎｓ。     

激光脉冲水中传输时域展宽特性的分析计算

推导出不同距离、水质和探测参量情况下激光脉冲在水中传输的时域展宽表达式，并提出光波门选通法来代替传统的脉宽检测方法，计算结果与实际相符，对水下激光探测应用有重要的实际意义。     

单模光纤中的脉冲展宽

本文给出了光源频谱是洛仑兹分布的高斯脉冲,在单模光纤中传输时因一阶色散而展宽的近似理论.得到了在光纤中传输的脉冲光功率的系综平均值和输出脉冲宽度的均方根值的近似解析公式.数值分析的结果表明,所给出的公式与数值解的最大偏差小于5%.     

群色散光纤中高强度光脉冲传输与压缩的研究

考虑非线性四阶折射率,推导了光脉冲在群色散单模光纤中传输的非线性方程,并得到孤子型解析解.同时指出在Sech型光纤脉冲压缩实验中,光强度的阈值.     

高功率激光脉冲光纤取样的实验研究

光纤取样可以降低高功率激光脉冲时间波形测量成本,并提高测量系统抗干扰能力。光纤耦合效率、信号保真度、信号获取率是采用光纤取样测量高功率激光脉冲时间波形的难点。针对大型高功率激光脉冲宽度窄、光束口径大以及输出光束远场漂移量大等特点,设计了一套激光脉冲光纤取样系统,在全口径取样和不降低信号保真度的条件下有效解决了测量系统信号获取率低下的问题,充分保证了测量系统的可靠性。     

亚皮秒光脉冲在密集色散管理光纤中的传输特性

文章从包含高阶效应的非线性薛定谔方程出发,基于一种二阶和三阶色散都作了完全补偿(零路径平均色散)的光纤级联系统模型,用数值法对亚皮秒(几百飞秒)高斯光脉冲在密集色散管理光纤(放大周期远远大于色散补偿周期,La>>Lc)中的传输特性做了研究.结果表明啁啾化亚皮秒光脉冲在短周期色散补偿光纤中可以实现稳定传输.色散管理的密集化程度越高,即色散补偿周期越短,光脉冲在光纤中传输时的呼吸度越小,前后脉冲间的相互作用也越弱,有利于提高光纤传输系统的性能.此外,由于色散管理孤子的系统功率较小,因此高阶非线性项的影响不大.     

侧面抛磨极化光纤的传输特性分析

针对侧面抛磨极化光纤的物理结构，提出了极化光纤的双金属包覆六层波导模型，并对其传输特性进行了分析。分析指出，由于金属电极镀在极化光纤的侧面抛磨平面上，极化光纤中传播的光具有偏振消光特性。对极化光纤的传输特性影响较大的器件结构参量为被抛磨侧面与纤芯的距离，以及紧邻阳极的绝缘胶厚度。     

侧边抛磨光纤波导传输特性的理论分析

在建立侧边抛磨光纤D型光纤边界条件的基础上,用三维有限差分光束传输法计算和分析了侧边抛磨光纤器件的光功率衰减随光纤的侧边抛磨长度、光纤侧边抛磨后剩余包层的厚度、以及填充聚合物材料折射率三个参量变化的特性.结果表明,侧边抛磨光纤器件的光功率衰减随着抛磨长度的增加而增大;当抛磨长度等于9 mm时,光功率衰减随着剩余包层厚度的增大而单调递减.而当抛磨长度大于9 mm时,剩余包层厚度小于3 μm的范围内,光衰减随着剩余包层厚度的增加出现振荡;当聚合物折射率与纤芯折射率相同时,光功率衰减最大.     

聚焦法测量塑料光纤折射率分布的可行性研究

结合理论分析和实验验证,探讨了聚焦法测量塑料光纤纤芯的折射率分布的可行性。结果表明,对GI-POF而言,聚焦法是一种简单可行的技术.但是对SI-POF,由于入射光线在光纤边界处发生交叉,聚焦法不能精确测量其折射率分布.     

石英系单模保偏光纤的受激拉曼散射传输模式的实验分析

对石英系单模保偏光纤中的受激拉曼散射传输模式进行了实验研究，测得三种不同截止频率的单模保偏光纤中受激布曼散射光谱及其模式的分布，其结果与圆芯多模渐折射率光纤中的受激拉曼散射模式分布完全不同，斯托克斯光谱的光斑尺寸基本不变，而且具以有高阶模传输的特点。这些结果在国内外尚未见报道。     

Soliton Propagation in Optical Fibers with Random Polarization Dispersion

ＳｏｌｉｔｏｎＰｒｏｐａｇａｔｉｏｎｉｎＯｐｔｉｃａｌＦｉｂｅｒｓｗｉｔｈＲａｎｄｏｍＰｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎＤｉｓｐｅｒｓｉｏｎ￥ＴＡＮＧＸｉｏｎｇｙａｎ；ＹＥＰｅｉｄａ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＲａｄｉｏＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＢｅｉｊｉｎｇＵｎ...     

Temporal broadening of pulsed waves propagating through turbulent media

Pulse signals, propagating through a turbulent medium such as the ionosphere, can be distorted by dispersion and scattering from both the background medium and irregularities embedded in. Thus, the mean square pulse width is changed, and temporal broadening is introduced. We carry out a study on the temporal broadening with theoretical analyses and numerical simulations by using an analytical solution of two-frequency mutual coherence function obtained recently by iteration. As a case of study, pulse broadening is investigated in detail in trans-ionospheric propagation. Results show that most contributions are mainly from the dispersion of the background ionosphere and scattering effects of electron density irregularities in most cases.     

强双折射光纤中超短光脉冲压缩效应研究

研究了强双折射光纤中沿偏振主轴入射的超短光脉冲压缩效应。当考虑三阶色散效应时，三阶色散与光纤非线相互作用能增强一偏振光脉冲的压缩而抑制另一偏振光脉冲的压缩。正三阶和的强慢孤子压缩，负三阶色散增强快孤子压缩，三阶色散参量越大，脉冲压缩效果越明显。     

Propagation of Solitary Pulses in Optical Fibers with Both Self-Steepening and Quintic Nonlinear Effects

Pulse dynamics and stability in optical fibers in the presence of both self-steepening and quintic nonlinear effects are analyzed. Propagating profiles of the quintic derivative nonlinear Schrodinger model are isolated via two invariants of motion. The resulting canonical equation admits exact periodic propagating patterns in terms of the Jacobi elliptic functions, and solitary pulses are recovered in the long wave limit, i.e. degenerate cases of periodic profiles where each pulse is widely separated from the adjacent ones. Two families of such exact wave profiles are identified. The first one has a precise constraint concerning the magnitude of self-steepening and quintic nonlinear effects, while the second one permits more freedom. The reduction to the well established temporal soliton in an optical fiber waveguide in the absence of self-steepening and quintic nonlinearity is demonstrated explicitly. Numerical simulations are performed to identify regimes of parameter values where robust propagation patterns exist.     

法布里—珀罗标准具滤波器对超短光脉冲的时间响应

系统地研究了法布里－珀罗标准具滤波器对超短光脉冲的时间响应，由于光在标准具内多次反射所引起的干涉效应，发现输出的光脉冲包含了一连串的次脉冲，这些次脉冲的时间间隔等于光单次通过标准具的时间，在一定条件下，这些次脉冲简并在一起产生一展宽的输出光脉冲，并且输出和输入光脉冲峰值的时间间隔并不等于光单次通过标准具的时间，并得出了在考虑色散和啁啾情况下输出次脉冲的表达式。     

法布里－珀罗标准具滤波器对超短光脉冲的时间响应

系统地研究了法布里－珀罗标准具滤波器对超短光脉冲的时间响应。由于光在标准具内多次反射所引起的干涉效应，发现输出的光脉冲包含了一连串的次脉冲，这些次脉冲的时间间隔等于光单次通过标准具的时间。在一定条件下，这些次脉冲简并在一起产生一展宽的输出光脉冲，并且输出和输入光脉冲峰值的时间间隔并不等于光单次通过标准具的时间。并得出了在考虑色散和啁啾情况下输出次脉冲的表达式。