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光纤中基于SBS实现慢光的数值研究

光电工程 2010年第2期37卷 85-90页

作者：侯尚林王忠义兰州理工大学理学院兰州730050

通过运用带有预测-校正的隐格式有限差分法对基于光纤的受激布里渊散射耦合方程组进行了数值求解。在增益0～16范围内考察了布里渊增益系数、增益带宽以及有效模面积对时间延迟和脉冲展宽的影响。结果表明,较小的增益系数和增益带宽、... 详细信息

通过运用带有预测-校正的隐格式有限差分法对基于光纤的受激布里渊散射耦合方程组进行了数值求解。在增益0～16范围内考察了布里渊增益系数、增益带宽以及有效模面积对时间延迟和脉冲展宽的影响。结果表明,较小的增益系数和增益带宽、较大的有效模面积使得Stokes信号具有更大的饱和增益值,相应的时间延迟也较大。在固定泵浦功率并保证增益参数在小信号范围的情况下,时间延迟及脉冲展宽因子随着增益系数的增加而增加,但随着增益带宽以及有效模面积的增加而减少。

关键词：光纤通信受激布里渊散射时间延迟脉冲展宽因子增益饱和

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高功率啁啾高斯脉冲在光纤中传输的形变研究

量子电子学报 2011年第3期28卷 357-361页

作者：浮怀铎许立新(指导) 王安廷中国科学技术大学光学与光学工程系安徽省光电子科学与技术重点实验室安徽合肥230026

从光纤广义非线性薛定谔方程出发,定义了用于衡量脉冲形变大小的脉冲形变因子,定量地分析了在传输过程中脉冲形变因子、临界长度、临界功率及初始啁啾之间的关系。结果表明:在传输过程中,当入射脉冲的峰值功率一定时,正啁啾脉冲的形变... 详细信息

从光纤广义非线性薛定谔方程出发,定义了用于衡量脉冲形变大小的脉冲形变因子,定量地分析了在传输过程中脉冲形变因子、临界长度、临界功率及初始啁啾之间的关系。结果表明:在传输过程中,当入射脉冲的峰值功率一定时,正啁啾脉冲的形变比负啁啾脉冲和无啁啾脉冲的形变小;当脉冲的初始啁啾一定时,脉冲传输的临界长度随着传输功率的增加而降低,且随着功率的增大,不同初始啁啾脉冲的临界长度趋于一致;在传输距离一定时,临界功率与初始啁啾呈线性变化,且啁啾的漂移对正啁啾脉冲的临界功率影响较大。

关键词：非线性光学脉冲形变因子脉冲展宽因子啁啾高斯脉冲

40Gb/s光通信系统中PMD补偿方案的分析与设计

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光通信技术 2006年第2期30卷 53-54页

作者：刘剑飞王枫杨洁朱思宇河北工业大学信息工程学院

对40Gb/s的高速光通信系统中的PMD补偿方案进行分析,给出了三种常用的补偿方案,从脉冲展宽角度指出不同的补偿方案会对传输距离有不同的限制。同时,指出了高阶PMD补偿的必要性。

关键词：光通信偏振模色散 PMD补偿脉冲展宽因子

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弱非线性在零色散波长处对光信号的影响

半导体光电 1998年第5期19卷 335-338,342页

作者：赵宏静吴重庆赵永鹏北方交通大学

文章得出在零色散波长处二阶色散（β２）为零时，光信号在弱非线性与三阶色散（β３）的共同作用下的频域级数解，得出了高斯脉冲在光纤中传输时的近似频域表达式，并利用数值积分方法计算出时域波形与脉冲展宽因子演化图。

关键词：弱非线性三阶色散脉冲展宽因子光纤通信

高速光通信系统中偏振模色散及其补偿技术的研究

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高速光通信系统中偏振模色散及其补偿技术的研究

作者：王枫河北工业大学

学位级别：硕士

本论文的资助来源为:河北省自然科学基金资助项目(F2004000072)、河北省教育厅科研计划项目(2005354)。随着光放大器和色度色散补偿技术的不断提高,光纤的偏振模色散已经成为超高速、超长距离光纤通信系统发展的主要障碍。在40Gbit/s... 详细信息

本论文的资助来源为:河北省自然科学基金资助项目(F2004000072)、河北省教育厅科研计划项目(2005354)。随着光放大器和色度色散补偿技术的不断提高,光纤的偏振模色散已经成为超高速、超长距离光纤通信系统发展的主要障碍。在40Gbit/s或更高速率的光纤通信系统中,PMD明显损害系统的传输性能、限制系统的传输速率和距离,因此,PMD成为光纤通信领域研究的热点问题。然而,由于PMD是一个随机过程,随着频率和环境温度等条件而随机变化,使PMD的补偿变得非常困难。本文首先介绍了偏振模色散的有关概念和特性等,并对偏振模色散及其补偿技术的研究进展进行了综述。通过分析一阶PMD的统计特性,平均差分群时延与传输距离的关系、PMD引起的脉冲展宽对接收机灵敏度的恶化、PMD对系统的限制等等,讨论了PMD列传输系统产生的影响。然后重点讨论了目前高速光通信系统中常用的几种PMD补偿技术,包括主偏振态传输补偿技术、一阶后置补偿技术以及自适应的主偏振态传输补偿技术。从PMD引起的脉冲展宽角度,比较了未补偿的光通信系统和使用这三种PMD补偿技术之后的光通信系统的系统性能,指出自适应PSP传输技术在一定程度上优于PSP传输补偿技术和一阶后置补偿技术,而PSP传输补偿技术比一阶后置补偿技术的补偿效率要高。分析并设计了40Gbit/s的高速光通信系统中的PMD补偿方案。针对设计的补偿方案从偏振主态角度推导了其补偿二阶PMD的表达式,通过Q因子与平均DGD的关系看出,一级固定后接一级可变DGD的补偿方法最有效。

关键词：光纤通信偏振模色散偏振模色散补偿脉冲展宽因子

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高功率啁啾脉冲在光纤中的非线性传输为

高功率啁啾脉冲在光纤中的非线性传输为

作者：浮怀铎中国科学技术大学

学位级别：硕士

本论文的研究工作主要受到国家自然科学基金《高功率啁啾脉冲在单模光纤中的非线性传输特性研究》及863面上基金项目《超大模场高功率光纤宽带传输与放大技术研究》的资助。新型高功率激光前端系统是我国为研究惯性约束核聚变而开发的... 详细信息

本论文的研究工作主要受到国家自然科学基金《高功率啁啾脉冲在单模光纤中的非线性传输特性研究》及863面上基金项目《超大模场高功率光纤宽带传输与放大技术研究》的资助。新型高功率激光前端系统是我国为研究惯性约束核聚变而开发的新一代高功率激光器系统的重要组成部分之一,前端系统的主要功能是为后续系统提供具有一定能量和脉冲宽度且可以任意整形的激光脉冲。在整形方案中,为了减小整形脉冲因基元脉冲间的干涉而出现的调制结构,前端系统的方案之一是采用啁啾脉冲堆积的技术,同时为了提高整个系统的稳定性,其采用了全固化、全光纤的设计的方案。单模光纤的有效应纤芯截面很小,脉冲在光纤中传输时,光纤中的能量密度会很大,致使高功率状态下光纤中的非线性效应非常的明显,从而引起脉冲发生形变,因此研究啁啾基元高斯脉冲在光纤中的非线性传输行为对整个系统的研发具有非常重要的指导意义。本论文主要研究了中心波长为1053nm、脉冲宽度为100ps、光谱宽度为1.2nm、峰值功率为kW量级的啁啾高斯脉冲在光纤中传输时色散和非线性效应对脉冲的影响。本论文主要的研究工作包括:1.采用广义的非线性薛定谔方程及对称分步傅立叶算法,模拟分析了传输过程中色散和非线性效应对脉冲时域和频域特性的影响。分析主要集中在脉冲峰值功率kW量级的高功率激光系统。2.给出了啁啾脉冲的色散升序表达式并验证其合理性。当啁啾脉冲在光纤中传输时,色散对其的影响与入射脉冲的初始啁啾有关,而且在研究中发现在无啁啾情况下定义的色散长度并不能准确的反映出色散对啁啾脉冲的影响程度,为此,我们对啁啾脉冲的色散重新定义。3.定义了用于衡量传输过程中脉冲形变程度的脉冲形变因子,定量地研究了中心波长为1053nm、功率为kW量级的啁啾高斯脉冲在单模光纤中传输时,传输长度、初始脉冲功率及初始啁啾对脉冲形变的影响。同时还模拟分析了入射功率对脉冲光谱的影响。本论文的创新型成果为:1.数值分析了初始啁啾对色散的影响,提出了用于衡量啁啾脉冲受色散影响程度的色散长度LDC,为理论和工程设计时估算色散对脉冲的影响程度提供依据。2.定义了用于衡量脉冲形变大小的脉冲形变因子,模拟分析了100ps啁啾高斯脉冲在单模光纤中传输时,脉冲形变因子、初始啁啾、传输长度等之间的关系。结果表明:在相同的输入功率条件下,与负啁啾脉冲和无啁啾脉冲相比,正啁啾脉冲在传输过程中产生的形变最小;在脉冲的初始啁啾一定时,临界长度随着入射功率的增加而降低,且随着功率的增大,初始啁啾不同的入射脉冲的临界长度趋于一致;在传输距离一定时,临界功率和初始啁啾成线性关系,且正啁啾脉冲的临界功率受啁啾变化的影响较大。研究表明:在实际应用中,在形变范围内,为了使传输功率尽可能的大,我们应采用正啁啾脉冲。模拟分析了脉冲光谱随输入功率的变化关系,指出在入射脉冲的峰值功率较大时,脉冲的光谱宽度随着输入功率约呈线性变化。

关键词：高功率啁啾高斯脉冲非线性效应色散脉冲展宽因子脉冲形变因子光谱展宽因子

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啁啾高斯脉冲在光纤中传输的脉冲展宽研究

光电子技术 2006年第3期26卷 177-180,184页

作者：赵玉辉郑义张玉萍张兴坊詹仪郑州大学河南省激光与光电信息技术重点实验室郑州450052 天津大学精仪学院激光与光电子研究所教育部光电信息技术科学重点实验室天津300072

通过求解非线性薛定谔方程,研究了线性光纤中色散导致的具有初始频率啁啾的高斯脉冲展宽的详细物理过程。得到高斯脉冲在光纤中色散所致的脉冲展宽的特性,啁啾因子对脉冲展宽的影响,并讨论了光纤色散对不同宽度脉冲的影响,对色散补偿等... 详细信息

通过求解非线性薛定谔方程,研究了线性光纤中色散导致的具有初始频率啁啾的高斯脉冲展宽的详细物理过程。得到高斯脉冲在光纤中色散所致的脉冲展宽的特性,啁啾因子对脉冲展宽的影响,并讨论了光纤色散对不同宽度脉冲的影响,对色散补偿等技术的研究具有一定的参考价值。

关键词：光纤脉冲展宽啁啾高斯脉冲脉冲展宽因子

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利用脉冲展宽理论研究偏振模色散的补偿技术

河北科技师范学院学报 2007年第4期21卷 50-54页

作者：王枫刘荣昌陈秀宏程辉贾素梅河北科技师范学院欧美学院河北秦皇岛066004 邯郸学院物理电子系

随着光放大器和色度色散补偿技术的不断提高,光纤的偏振模色散(PMD)已经成为限制超高速、超长距离光纤通信系统发展的主要因素。在40 Gb it/s或更高速率的光纤通信系统中,PMD的影响已不可忽略,必须考虑PMD的补偿问题。文章从PMD引起的... 详细信息

随着光放大器和色度色散补偿技术的不断提高,光纤的偏振模色散(PMD)已经成为限制超高速、超长距离光纤通信系统发展的主要因素。在40 Gb it/s或更高速率的光纤通信系统中,PMD的影响已不可忽略,必须考虑PMD的补偿问题。文章从PMD引起的脉冲展宽角度,对40 Gb it/s光通信系统中常用的几种PMD补偿技术的使用做了比较分析,指出自适应的主偏振态传输补偿技术比一阶后补偿技术和主偏振态传输补偿技术具有一定的优越性。

关键词：光纤通信偏振模色散偏振模色散补偿脉冲展宽因子