异常色散光纤激光器中的线性耗散孤子

传统光学非均匀性测量方法无法避免样品表面平行度、表面面形和系统误差所造成的影响。基于洛伦兹洛伦茨色散公式，对材料的光学非均匀性与光波长的关系进行了分析，发现不同光波长下的光学非均匀性之差远小于实际应用中对光学元件光学非均匀性的精度要求。根据这一分析结果及材料的色散特性，提出了采用双波长相移干涉实现光学非均匀性绝对测量的方法，给出了测量原理与实现方法，并通过计算机模拟实验和光学实验验证了该方法的正确性与可行性。

异常色散光纤激光器中的线性耗散孤子

利用自制的光子晶体光纤(PCF),通过逐渐增加抽运脉冲的中心波长λ0,使其主要处于反常色散区,观测到了不同非线性效应作用下的频谱变化尤其是显著的反斯托克斯现象。通过调节耦合光束的入射方向,使光纤稳定输出为第一高阶模。在λ0达到并超过第一高阶模的零色散波长(820 nm)的过程中,抽运波工作在反常色散区,其向反斯托克斯波的能量转化逐渐增强。尤其当λ0超过860 nm之后,反斯托克斯波的强度可达到抽运波剩余强度的5倍,转换效率达到了80%。

从理论上推导了色散渐减同时非线性渐增原理可以压缩脉冲的结论,并利用对称分步傅里叶方法研究了在不同色散渐减与非线性渐增比值下所得压缩脉冲的压缩比与基座性能,数值结果表明,非线性渐增原理最有利于脉冲压缩,而已有的基于色散渐减原理压缩脉冲的方法是压缩比最低的情况。通过和色散减渐方法压缩脉冲相比,表明利用非线性渐增方法可以在获得几乎相同的压缩比与更小的基座能量的同时将所需光纤长度缩短为原来的一半。

The basic propagation properties of the silica and silicon subwavelength-diameter hollow wire waveguides have been investigated by comparison. It shows that the silica and silicon subwavelength-diameter hollow wire waveguides have some interesting properties, such as enhanced evanescent field in the cladding, enhanced intensity in the hollow core, and large waveguide dispersion. For the different confinement ability, the enhanced field in the hollow core and cladding of the silica subwavelength-

设计了一种适用于偏振复用相干解调光纤通信系统的色散均衡器，用于补偿信道传输的色散损伤。该均衡器采用半码元间隔的蝶形有限脉冲响应滤波器结构，与此结构配合的自适应算法分别采用最小均方算法和递归最小二乘算法。通过仿真实验，分析了两种算法对残留色度色散和偏振模色散的补偿容限。仿真结果表明，递归最小二乘算法的补偿效果优于最小均方算法，它可以同时补偿1760 ps/nm的残留色度色散和104.9 ps偏振模色散引起的差分群时延，比同等条件的最小均方算法提升性能2.23 dB。

提出了在完整三角晶格光子晶体中引入两线缺陷构成的耦合型波导结构。通过分析谱带形对不同结构参数的依赖关系，在最优化的光子晶体耦合波导中，找到了一种独特的、群速近似为零的谱带。通过对波导宽度的啁啾实现了不同频率光的色散补偿，最终得到了带宽为13.24 nm、平均群折射率为28的宽带理想慢光，并进一步采用二维时域有限差分(FDTD)算法进行了验证。数值分析结果表明，高斯脉冲在耦合波导中传输后的相对时域展宽低于10%。

提出了利用倍频效应得到双波长抽运三零色散光子晶体光纤(PCF)，产生近红外、中红外波段超连续谱。设计三零色散光子晶体光纤结构，采用分步傅里叶算法数值求解非线性薛定谔方程，模拟双波长抽运三零色散光子晶体光纤产生超连续谱的演化过程，分析了不同光纤长度和脉冲峰值功率对产生的超连续谱的影响。结果表明：当抽运激光脉冲中心波长分别为1 μm和2 μm、脉宽为100 fs、重复频率为200 kHz，传输距离为10 cm、脉冲峰值功率为10 kW时，得到了谱宽为690~3150 nm 的超连续谱，包含了近红外、中红外波段，光谱具有较好的连续性和平坦度。

为提高分布式光纤拉曼测温系统的测量速度和测量准确度，提出了一种自补偿光纤损耗及光纤色散的温度解调方法，并进行了实验验证。该方法对斯托克斯与反斯托克斯后向散射信号进行了损耗修正，避免了测温前对整条传感光纤进行定标处理的过程，减小了系统的运行时间；采用色散补偿平移算法对斯托克斯后向散射信号的位置进行修正，获得了与反斯托克斯后向散射信号相同位置处的斯托克斯后向散射信号的强度，降低了光纤色散对温度解调的影响，提高了系统的测温准确度。实验结果表明，当光纤传感距离为5.8 km时，温度波动由9.01 ℃下降到0.57 ℃，测温准确度由5.50 ℃优化至0.87 ℃。