导读:本文包含了高非线性光纤论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:超连续谱,非线性光纤光学,受激拉曼散射,交叉相位调制
高非线性光纤论文文献综述
孙剑,李唐军,王目光,贾楠,石彦超[1]（2019）在《高非线性光纤正常色散区脉冲尾部非频移分量演化》一文中研究指出基于广义非线性薛定谔方程(对皮秒双曲正割光脉冲在高非线性光纤(highly nonlinear fiber, HNLF)正常色散区传输时尾部非频移分量的演化情况进行了理论研究.研究结果表明:交叉相位调制(cross-phase modulation, XPM)和受激拉曼散射(stimulated Raman scattering, SRS)在其演化过程中起主导作用,而叁阶色散对其直接影响较小.在XPM效应的作用下,处于脉冲前沿和后沿尾部的非频移分量逐渐减弱,其光谱分别发生红移和蓝移,这一过程具有对称性; SRS会加速前沿尾部非频移分量的减弱过程,而减缓后沿的减弱过程,这一现象在脉冲峰值功率较高时更为明显.从脉冲尾部非频移分量演化角度分析了啁啾脉冲在HNLF正常色散区的光谱和波形特性.(本文来源于《物理学报》期刊2019年11期）
邓鹏跃[2]（2019）在《基于少模光纤高非线性容限的射频信号传输技术研究》一文中研究指出光纤因为其低损耗、大带宽、低重量和抗电磁干扰而被作为传输射频信号的一种重要媒介。模拟光链路因为能同时实现高增益、低噪声和大无杂散动态范围(SFDR:Spurious Free Dynamic Range)而在微波光子的许多应用中扮演重要的角色,提高光电探测器的接收光功率是改善模拟光链路系统性能最有效的方法。目前高发射光功率的激光器和大接收光功率的光电探测器已经制造完备,相比之下,光纤的功率处理能力要低一个数量级,这主要是由于光纤中的两个非线性效应导致的,分别是受激布里渊散射(SBS:Stimulated Brillouin Scattering)和克尔非线性效应。SBS导致较强的背向散射,限制了接收端探测到的光功率,同时降低了链路的增益和信噪比;克尔非线性导致交调失真,限制了链路SFDR的提升,所以目前提升模拟光链路性能的主要障碍就是光纤本身。我们对提升模拟光链路的增益和SFDR等关键性能的光纤因素从理论分析和实验验证展开研究,在深入研究SBS阈值特性及其影响因素的基础上,提出叁种提升模拟光链路性能的方法,搭建相应的实验平台分别测试其SBS阈值、传输光功率、链路增益和SFDR等性能指标并进行分析,实验结果符合理论预期,也证明了我们方法的可行性,最后数值计算了基于SBS慢光效应补偿模间色散。本论文的具体工作包括以下叁部分:一、在介绍模拟光链路光源、调制器和光电探测器的基础上,指出高光功率发射或处理能力是这些器件的内在要求,同时提高链路接收端的探测光功率是提升链路增益和SFDR等指标最有效的方法。对阶跃折射率光纤中的模式进行了求解,推导了模间色散计算公式,综合考虑模式耦合和模间色散而在模分复用实验系统中选择LP01和LP11进行复用传输。搭建4f系统并实现了LP0I到LP11的模式激励,为后续实验做了准备。二、在对SBS原理、阈值特性、尤其是SBS阈值影响因素做了详细研究的基础上,提出在模拟光链路中用少模光纤代替单模光纤和在少模光纤中传输高阶模LP11两种方法来提升链路增益和SFDR,并搭建SBS阈值测试平台和链路性能测试平台进行了测试,结果显示,单模链路和两种少模链路的SBS阈值分别为8dBm、12dBm和17dBm,少模链路的SBS阈值和传输光功率得到提高且抑制了叁阶交调失真,从而提升了链路增益和SFDR,两种少模链路的SFDR分别比单模链路高1.4dB和3.4dB,证明了我们提出方法的可行性。叁、在研究模式联运对SBS阈值影响的基础上,提出基于2×2模分复用系统的模拟光链路来进一步改善链路性能,并搭建相应的实验平台进行了测试,结果显示,与少模LP11链路相比,模分复用模拟光链路的SBS阈值高2dB且传输光功率高ldB,从而链路增益更大且叁阶交调失真得到进一步抑制,链路的SFDR增大到90dB,实验结果符合理论预期。最后我们提出并数值计算了利用SBS慢光效应补偿模间色散,并对结果做了解释。(本文来源于《北京邮电大学》期刊2019-06-06）
刘祥树[3]（2019）在《非线性光纤系统中局域波的激发及相互作用研究》一文中研究指出非线性局域波动力学作为非线性科学的重要分支之一,近些年成为备受关注的热点研究课题。尤其是非线性局域波在高信道速率光孤子通信、激光锁模、超快光学、高能量脉冲产生、超连续光谱产生以及频率梳等领域的广泛应用将非线性局域波的研究推向了新的高潮。基本的局域波包括孤子、呼吸子以及怪波。孤子是具有稳定传输特性的一类局域波,其既具有粒子性又具有波动性。怪波是一类具有“高能量短寿命”的局域波,其通常表现为来无影去无踪,而且最高峰值远高于背景。呼吸子是一类具有呼吸特点的局域波结构,它跟背景之间存在周期性的能量交换。科学家们在该领域进行了大量的研究并取得了显着的研究成果,但还有一些问题没有得到彻底解决需要进一步的研究和探讨,例如局域波的物理产生机制、不同局域波之间的相互作用规律以及不同局域波之间的内在联系等等。本文立足于已有的理论和实验结果,利用解析和数值相结合的方法,探索孤子激发的新模式,研究怪波和呼吸子之间的相互作用,揭示怪波与孤子之间的态转换特征并分析了它们的转换机制。主要内容如下:(1)在非线性单模光纤中研究了呼吸子和怪波之间的相互作用。采用标准的非线性薛定谔方程来描述该系统,并通过达布变换等方法构造了模型的精确解。基于精确解我们详细研究了初始相对相位和相对位置偏移量对相互作用结果的影响。结果显示,只要初始相对位置偏移量和相对相位二者之一非零,高阶怪波的聚合结构就会被呼吸子“冲散”,这可以实现对高阶怪波最大振幅和时空分布的有效控制从而降低怪波的破坏力。我们还定性的呈现了Kuznetsov-Ma呼吸子和高阶怪波之间的排斥效应,其随着初始相对位置偏移量的增大而减弱。呼吸子和怪波之间的相互作用特性被局域波峰和谷的轨迹很好的描述,轨迹分析表明局域波之间的相互作用可以从根本上改变参与相互作用局域波的动力学性质。这些研究结果为怪波的有效控制提供了理论思路。(2)研究不同阶数的高阶色散和高阶非线性等高阶效应给局域波动力学带来的影响。鉴于带四阶效应光学系统调制不稳定增益分布的特殊性,我们在该系统中研究了怪波与孤子之间的态转换,分析了怪波从调制不稳定区过渡到调制稳定区发生态转换的特征。结果显示该模型中的态转换与其他模型有很大的不同,不同构型的怪波结构在不同调制稳定区发生态转换得到了很多新颖的局域波结构。总结系统调制不稳定性增益分布和局域波结构之间的对应关系可以得到如下的一般规律:在两侧稳定线上转换为非对称的局域波结构,而且在左右两侧态转换得到的局域波结构成镜像对称式,随着两条稳定线的逐渐靠近,局域波的非对称度逐渐降低,当两条稳定线相交时,怪波在交点处转换为对称的局域波结构。对比左右两侧稳定区的态转换特征,我们发现了一个有趣的现象,调制不稳定性增益分布的“镜像对称特性”与在对应区域态转换得到的局域波结构的对称特性刚好吻合。这从另一个侧面佐证了调制不稳定性和非线性激发之间的一一对应关系,加深了我们对调制不稳定和非线性激发之间关系的理解。另外,我们通过局域波峰和谷的轨迹以及峰和谷值的演化,形象的刻画了各种局域波结构的演化规律。我们在具有五阶效应的光学系统中讨论了多峰孤子的激发和态转换问题。我们展示了该系统中丰富的非线性激发并明确的给出了它们的激发条件。我们重点研究了对称和非对称多峰孤子之间的态转换规律,结果显示初始的相位调制能够诱导二者之间的转换,并精确给出了转换条件。这对建立对称和非对称多峰孤子之间的联系,深入理解多峰孤子的动力学性质具有重要的意义。(3)基于拥有两个正交偏振态的指数衰减光纤研究了平面波背景上孤子的激发,发现了一种新的孤子激发模式,即在平面波背景上通过一个弱调制得到了一种新型的孤子结构――非对称单峰孤子,还提供了一种通过调节背景频率来有效控制孤子对称度的理论方案。另外,我们还研究了非对称孤子的频谱特征,发现其拥有“非对称间断谱”。这丰富了孤子的结构,为实验上得到非对称结构的单峰孤子提供了理论参考。(本文来源于《西北大学》期刊2019-06-01）
吴志芳[4]（2019）在《基于正常色散平坦高非线性石英光纤的平坦光频率梳研究》一文中研究指出光学频率梳(Optical Frequency Comb,OFC))由于其广泛的应用场景已经成为众多研究人员的研究目标。高功率锁模光脉冲输入高非线性光纤可以产生较宽的光频率梳,产生光谱宽度在很大程度上取决于光纤的色散特性和非线性效应。高功率输入光脉冲位于光纤近零色散波长(Zero Dispersion Wavelength,ZDW)的反常色散区域时可以形成孤子,通过高阶孤子的分裂极大地扩展了光频梳带宽,其相干性有一定的劣化。高功率输入光脉冲位于光纤正常色散区域时,通过自相位调制(Self-phase Modulation,SPM)和光波分裂(Optical Wave-breaking,OWB)效应,光脉冲的时域脉冲宽度和频域频谱均会展宽,并保持良好的相干性。本文主要针对正常色散平坦高非线性石英光纤的优化设计和1550nm波段可调谐高重复频率、宽带平坦光频率梳的产生展开了深入的研究,具体内容如下:(1)对光脉冲在正常色散区和反常色散区的脉冲演化和频谱展宽原理分别进行阐述。运用分步傅里叶方法求解广义非线性薛定谔方程,对光脉冲在高非线性石英光纤的较大正常色散、近零正常色散和近零反常色散叁个区域的超连续谱产生进行MATLAB仿真,通过比较叁种情况下生成的超连续谱特性,确定近零正常色散区为主要研究范围。(2)对基于多包层光纤结构的近零正常色散平坦高非线性石英光纤进行了优化设计。基于耦合模理论和有限元法,使用COMSOL和MATLAB进行仿真,探究多包层光纤结构中的各个参数对光纤色散、非线性系数等参数的影响,并进行了理论分析和讨论。为宽带平坦光频率梳的产生提供具有理想色散和非线性参数的高非线性光纤。(3)对基于电光调制器和近零正常色散平坦高非线性石英光纤用于宽带平坦光频率梳产生进行了深入研究。分析了脉冲演化过程中光波分裂对光频率梳性能的影响。通过MATLAB仿真,探究了光脉冲传输过程中脉冲峰值功率、脉冲宽度、光纤传输长度、脉冲初始啁啾等参数对宽带平坦光频率梳特性的影响,并进行了理论分析和讨论。(4)对提升光频率梳的展宽带宽和平坦度性能的改进方案进行了研究,通过不同的光纤组合设计实现啁啾脉冲压缩,提高脉冲峰值功率,从而实现光频率梳频谱展宽带宽和平坦度的提升。(本文来源于《北京交通大学》期刊2019-06-01）
王紫涵[5]（2019）在《高非线性光纤通信系统中光信噪比研究》一文中研究指出随着移动互联网、物联网、云计算、大数据等新技术的爆发式增长,新兴业务对网络容量的需求持续高速增长。光纤通信系统是现代通信网络的骨干网络,承载了主要的信息传输,因此也需要不断扩容。传统基于强度调制/直接检测(IM/DD)的光传输系统虽然调制解调简单、成本低,可是因为不包含信号的相位信息,会使得调制格式和传输速率受到限制;相比而言,相干光传输系统则包含了相位信息,可以采用多种高频谱效率的高阶调制格式。相干接收机的高灵敏度可以提高传输距离,同时能在电域使用数字信号处理(DSP)技术补偿传输链路中的传输损伤。综上所述,相干光传输系统是大容量、长距离传输系统的首选。光性能监测技术在维护系统正常运行和故障管理方面起到重要的作用,因为它可以提供有关传输链路质量和光信号健康程度的精确信息。光信噪比(OSNR)与误码率(BER)有着关联关系,能够用来衡量系统的传输质量。因此OSNR作为光性能监测的重要参量之一,OSNR监测技术得到了广泛的重视。传统点对点波分复用(WDM)系统假设噪声频谱均匀的情况下,由于相邻波长之间的信道保护间隔大于信道带宽,可以使用基于线性插值技术的带外OSNR监测方案。随着高速相干光通信系统和动态光网络的迅速发展,为了提高频谱利用率,WDM系统的信道保护间隔越来越小,基于线性插值的带外OSNR监测技术不再适用,也使得OSNR监测从带外监测转向带内监测。带内OSNR监测技术是利用放大自发辐射(ASE)噪声和信号有不同特性来分离信号功率和噪声功率,直接测得噪声功率,从而得到系统的OSNR监测值。在相干光通信系统中,随着传输距离的增大,需要更大的信道发送功率来克服光纤损耗。可是更大的信道发送功率会导致系统更高的非线性效应,故而高非线性效应的传输系统环境也不可避免。高非线性效应使得传统带内OSNR监测除了ASE噪声,还包含了非线性噪声,所以传统带内OSNR监测技术不再适用,因此研究高非线性条件下有效的OSNR监测方案有着重要的意义。系统采用高阶调制格式提高频谱效率的同时需要更高的OSNR,由于非线性效应的存在,一味提高OSNR反而会导致系统容量降低,影响系统性能。非线性效应限制了光纤传输系统的容量。因此,研究非线性效应的监测方案和抑制方案是提高大容量、长距离光纤传输系统性能的关键课题。综上所述,本论文研究了非线性效应的监测方案、非线性效应的抑制方案,并针对高非线性条件下单信道PM-QPSK系统、单信道PM-16QAM系统、波分复用PM-16QAM系统,研究了有效的OSNR监测方案。本论文的研究内容和研究结论分为以下两个方面:(一)非线性效应研究方面研究内容:相干光传输系统的引入使得线性损伤可以使用DSP技术进行补偿。传输系统的非线性损伤限制了系统的容量。随着人们对容量、频谱效率、传输距离需求的增大,系统的非线性效应成为下一代光纤传输系统中急需解决的关键问题。本论文首先在单信道PM-16QAM系统中研究使用信号的相关函数和校正因子的乘积来表示非线性噪声,以此分离非线性噪声和通过多阶统计矩的OSNR监测方案测得的总噪声,从而得到非线性效应的监测方案。和基于误差矢量幅度校正的非线性效应监测方案(EVM-ACF)相比,该方案可以在同等条件下得到更小的非线性监测误差。同时本方案探索了校正因子和传输距离以及发送功率的比例关系式。针对非线性效应的抑制问题,本论文在高阶调制系统中,研究了一种定长、可逆、低复杂度的基于常数变换的编码器和译码器来实现概率整形的非线性抑制方案。编码器和译码器采用字典序分布匹配的思想,将长度固定为k的0/1分布随机序列映射到指定概率分布P4(ai)、幅度值为ai、长度固定为m的一串符号序列,映射后的符号序列集是按字典顺序连续排列的。通过采用高斯噪声(GN)模型模拟非线性噪声,进行多信道多跨段长距离光纤信道仿真。比较了概率整形与均匀分布的系统性能,为下一步更好研究非线性效应的抑制方案提供了一种思路。研究结论:1.本文研究使用信号的相关函数和校正因子来校正高阶统计矩OSNR监测方案,在单信道PM-16QAM系统中监测系统的非线性效应,并探索了校正因子和传输距离以及发送功率的比例关系式。2.本文研究了一种定长、可逆、低复杂度的基于常数变换的编码器和译码器的概率整形方案,有效抑制系统的非线性效应。(二)光信噪比监测方面研究内容:本论文首先在高非线性条件下单信道PM-QPSK的系统中,使用信号幅度噪声的相关函数来校正高阶统计矩的OSNR监测方案。该方案使用信号幅度噪声和校正因子的乘积来表示非线性噪声,以此分离非线性噪声和利用高阶统计矩OSNR监测方案中测得的总噪声,来得到OSNR监测误差值,且提出了该校正因子与传输距离和发送功率的关系式,并得到很好的验证。本方案实现了在高非线性条件下准确的OSNR监测。本论文接着在高非线性条件下单信道PM-16QAM系统中,使用信号的相关函数来校正多阶统计矩的OSNR监测方案。该方案使用信号的相关函数和校正因子的乘积来表示非线性噪声,以此分离非线性噪声和通过多阶统计矩的OSNR监测方案测得的总噪声,最后得到OSNR监测误差值,且提出了该校正因子与传输距离和发送功率的关系式,并得到很好的验证。本方案实现了在高非线性条件下准确的OSNR监测。此外,本论文对于PM-QPSK系统和PM-16QAM系统的仿真结果进行了对比和分析。本论文最后在高非线性条件下PM-16QAM-WDM系统中,使用各偏振态和相邻信道上的自相关函数及互相关函数对基于多阶统计矩的OSNR监测方案进行校正,以此分离非线性噪声和通过多阶统计矩OSNR监测方法测得的总噪声,来得到OSNR监测误差值。并首次探索和证明了自相关函数和互相关函数之间的权重因子和信道发送功率、传输距离与信道数目之间的公式关系。本方案实现了在高非线性条件下准确的OSNR监测。研究结论:1.在高非线性的PM-QPSK系统中,使用信号幅度噪声的相关函数和校正因子来校正高阶统计矩的OSNR监测方案,且提出该校正因子与传输距离和发送功率的关系式并验证该关系式在不同仿真条件下都有很好的适用性。2.在高非线性的PM-16QAM系统中,直接使用信号的相关函数(而不是信号幅度噪声的相关函数)和校正因子来校正多阶统计矩的OSNR监测方案,且提出该校正因子与传输距离和发送功率的关系式并验证该关系式在不同仿真条件下都有很好的适用性。3.在高非线性的PM-16QAM-WDM系统中,使用各偏振态和相邻信道上的自相关函数及互相关函数对基于多阶统计矩的OSNR监测方法进行校正,探索证明自相关函数和互相关函数之间的权重因子和信道发送功率、传输距离和信道数目之间的公式关系,并在不同的仿真条件下验证得到该公式有很好的适用性。本论文从光纤非线性效应出发,研究了非线性效应对系统的影响,在单信道PM-16QAM系统中,研究使用基于信号的相关函数和校正因子的乘积来分离高阶统计矩OSNR监测方案中测到的总噪声和非线性噪声,得到有效的非线性监测方案;研究了一种定长、可逆、低复杂度的基于常数变换的编码器和译码器来实现概率整形的非线性抑制方案;在高非线性条件下单信道PM-QPSK系统中,研究了一种基于信号幅度噪声的相关函数校正的高阶统计矩的OSNR监测方案;在高非线性条件下单信道PM-16QAM系统中,研究了一种基于信号的相关函数校正的多阶统计矩的OSNR监测方案;在高非线性条件下PM-16QAM-WDM系统中,研究了一种基于各偏振态和相邻信道上的自相关函数及互相关函数校正的多阶统计矩的OSNR监测方法。本论文的研究结果对高速光纤通信系统中非线性监测与抑制,以及OSNR监测等有参考价值。(本文来源于《北京邮电大学》期刊2019-05-21）
丁思明,杨四刚,杨益,李进延,陈明华[6]（2019）在《高非线性光子晶体光纤中的声光相互作用》一文中研究指出高非线性光子晶体光纤具有小纤芯、大折射率对比度的特点,其周期性的空气孔结构使得导引声波布里渊散射(GAWBS)激发的声子被束缚在纤芯区域,产生显着的声光相互作用。声子通过调制光纤材料的折射率,从而对光波的相位进行调制。利用Sagnac干涉环将相位调制转化为强度调制,在光子晶体光纤中实现了1550 nm和1060 nm波段GAWBS声子的激发和探测。实验测得在1550 nm和1060 nm波长抽运下声子基模频率均约为1.24 GHz,验证了前向布里渊散射声子频率与抽运光波长无关的理论。(本文来源于《中国激光》期刊2019年05期）
王训四[7]（2018）在《高非线性硫系光纤现状及未来发展趋势》一文中研究指出基于光学非线性进行激光研究一直是光学领域的研究热点之一,硫系玻璃拥有玻璃基质中至高叁阶非线性,成光纤后可在红外光传感、光频梳、新型激光光源等方面具有巨大的应用潜力,尤其是近年来利用非线性产生了覆盖整个红外波段的超宽超连续谱,可满足红外激光光源、光频梳等激光传感领域的发展需求。因此,开发拥有超宽红外透过频谱和极高非线性的硫系玻璃及其光纤、波导器件的研究开发日益成为国际激光领域的一种时尚。本工作系统探讨了高非线性硫系玻璃光纤的发展规律,从S基的As_2S_3到Se基的Ge-Sb-Se,As_2Se_(3-)以及Te基的Ge-As-Se-Te和Ge-Te-AgI,总结了传统叁大类硫系玻璃体系的光纤非线性特性与玻璃组份的依赖关系,探讨硫系玻璃光纤在不同提纯和制备工艺条件下红外光谱和激光传输特性。在传统S基、Se基、Te基硫系玻璃的基础上,报道了多款新型高非线性硫卤玻璃光纤和多种结构的微结构硫系玻璃光纤,并给出红外玻璃色散零点如何从中远红外蓝移至近红外的理论基础和实验数据的详细报道;在光纤非线性理论模拟的基础上,采用脉宽为100 fs、频率为IKHz、波长为3～7μm的OPA激光泵浦不同光纤样品,分别获得了1.4～16μm的超连续谱输出,此外,讨论了新型的低损耗且低色散的新型硫系玻璃光纤的未来发展情况,并为开发全光纤泵浦条件下全红外波段超连续谱输出提供新光纤方案。取代传统多种光纤级联的冗繁型设计,开发出高效的超连续谱输出新方案;从而为红外光纤在非线性光学、超连续谱激光光源、红外传感等领域的基础研究和科学应用提供前期的核心光学材料准备。(本文来源于《第十届中国功能玻璃学术研讨会暨新型光电子材料国际论坛会议摘要集》期刊2018-11-08）
侯尚林,雷景丽,吴七灵,王道斌,李晓晓[8]（2019）在《高非线性光子晶体光纤中飞秒脉冲压缩(特邀)》一文中研究指出采用全矢量有限元法和分步傅里叶法模拟计算了高非线性光子晶体光纤在近红外光谱区(特别是在850 nm)的飞秒脉冲孤子效应压缩,提出了一种新的反常群速度色散(β_2=-50.698 ps~2/km)、小高阶色散和高非线性(γ=268.419 1 W-1/km)二氧化硅芯光子晶体光纤结构,建立了包含高阶色散和拉曼散射的非线性薛定谔方程,研究了高斯脉冲在此光纤中传输时,光纤长度和孤子阶数对脉冲压缩的影响,分析了光纤中2～5阶色散,研究表明:孤子阶数为8时,品质因子和压缩因子均达到最大,初始脉冲的峰值功率P0=3 357.8 W,压缩效果最好;优化光纤几何和光学参数,可以得到了高品质因数、小底座的超短光脉冲。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2019年01期）
王蕾[9]（2018）在《高非线性光纤中余弦相位调制对脉冲频谱的压缩》一文中研究指出在光子学中获得高亮度频谱和高分辨率的光源是非常重要的,它在非线性显微镜,超快频谱和高速通信等方面具有广泛的应用。获得高亮度频谱和高分辨率光源的方法是将脉冲进行频谱压缩,并将能量重新分布到更窄的频谱范围中。首先,我们针对具有非线性负啁啾的超高斯脉冲,提出一种双余弦相位调制的方法对其在高非线性光纤中频谱压缩过程进行优化。研究表明,由于初始超高斯脉冲的非线性负啁啾与非线性光纤中自相位调制引起的正啁啾之间的不匹配导致了时间相位的不平坦,从而使得频谱出现分裂和旁瓣,不能够被持续、高效的压缩,因此频谱质量受到限制。通过对超高斯脉冲进行外部的两个余弦相位补偿调制可以延长频谱压缩距离,减少频谱旁瓣的产生,从而优化频谱压缩质量。其中用于相位调制的余弦相位的振幅和频率来自于对超高斯脉冲的非线性相移分析。与此同时,我们还研究不同展宽因子及不同阶数的超高斯脉冲的压缩情况,结果表明,在大范围展宽因子下的频谱压缩质量同样可以得到优化;另外,通过增加余弦相位调制的个数也可以改善频谱的压缩质量。其次,我们将这种余弦相位调制的频谱压缩方法应用到其他形式的脉冲,以具有线性啁啾的高斯型脉冲和双曲正割型脉冲为研究对象,对脉冲的频谱进行压缩。结果表明,通过外部的余弦相位调制,可以使分裂的频谱达到有效的压缩,同时也说明这种余弦相位调制的方法适用于各种脉冲形式,对于更为复杂的脉冲形式,余弦相位调制法也适用。(本文来源于《山西大学》期刊2018-06-01）
赵翔宇[10]（2018）在《高非线性双芯光纤可饱和吸收体的理论研究》一文中研究指出目前,被动锁模光纤激光器已经被广泛使用在工业、医疗、生物和非线性光学等应用领域。可饱和吸收体作为被动锁模激光器中非常重要的器件之一,利用其能够吸收低功率信号、透射高功率信号的特性获得幅度调制特性,以实现锁模。其中,基于光纤的可饱和吸收体包括非线性光纤环路镜、非线性放大环路镜等。目前,双芯光纤由于其特殊的纤芯结构,已被验证能够作为可饱和吸收体。然而,对于双芯光纤可饱和吸收特性的研究大多基于准连续耦合方程,虽然可以满足脉冲宽度较大的情况,但对于飞秒级的超短光脉冲传输并不适用。基于上述研究背景,本文在考虑超短脉冲的情况下,针对基于高非线性双芯光纤实现可饱和吸收特性进行了深入研究。首先,本文对双芯光纤进行仿真分析,初步分析耦合系数与纤芯标准化间距、非线性系数与波长的关系。接下来数值求解准连续波耦合方程,从结果可知,在确定入射波长时,为了获得较低的可饱和吸收体饱和功率,可以适当增加标准化间距以减弱相邻纤芯间线性耦合,或者通过适当增加入射光功率来增强非线性作用。基于此结论,为下一步研究超短脉冲在双芯光纤中的特性提供了参数选择依据。其次,本文基于超短脉冲传输耦合方程研究了光脉冲通过双芯光纤实现可饱和吸收动态特性。与准连续耦合方程不同之处在于,超短脉冲传输耦合方程除了自相位调制和线性耦合,还考虑的影响因素包括光纤的受激拉曼散射(SRS)、自陡和色散作用,同时,论文还分析了光纤结构和入射脉冲参数对双芯光纤输出脉冲的时域波形、频谱和透射率的影响。本文分别求解只忽略SRS、色散或自陡效应项后的耦合方程,以研究以上因素分别对输出特性的影响。通过与求解完整超短脉冲传输耦合方程结果相对比,在本文选用的纤芯材料和光纤结构下,脉冲宽度小于1ps时,SRS会使饱和功率降低;色散作用会导致脉冲时域展宽以降低脉冲的峰值功率,从而减弱非线性所致饱和作用;自陡效应对此时的透射率的影响可以忽略。最后,本文将双芯光纤可饱和吸收体应用于全正常色散被动锁模光纤激光器中,并且进行数值计算分析。结果表明,基于高非线性双芯光纤可饱和吸收体的锁模光纤激光器可以实现自相似抛物脉冲波形的输出。(本文来源于《北京交通大学》期刊2018-06-01）
高非线性光纤论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
光纤因为其低损耗、大带宽、低重量和抗电磁干扰而被作为传输射频信号的一种重要媒介。模拟光链路因为能同时实现高增益、低噪声和大无杂散动态范围(SFDR:Spurious Free Dynamic Range)而在微波光子的许多应用中扮演重要的角色,提高光电探测器的接收光功率是改善模拟光链路系统性能最有效的方法。目前高发射光功率的激光器和大接收光功率的光电探测器已经制造完备,相比之下,光纤的功率处理能力要低一个数量级,这主要是由于光纤中的两个非线性效应导致的,分别是受激布里渊散射(SBS:Stimulated Brillouin Scattering)和克尔非线性效应。SBS导致较强的背向散射,限制了接收端探测到的光功率,同时降低了链路的增益和信噪比;克尔非线性导致交调失真,限制了链路SFDR的提升,所以目前提升模拟光链路性能的主要障碍就是光纤本身。我们对提升模拟光链路的增益和SFDR等关键性能的光纤因素从理论分析和实验验证展开研究,在深入研究SBS阈值特性及其影响因素的基础上,提出叁种提升模拟光链路性能的方法,搭建相应的实验平台分别测试其SBS阈值、传输光功率、链路增益和SFDR等性能指标并进行分析,实验结果符合理论预期,也证明了我们方法的可行性,最后数值计算了基于SBS慢光效应补偿模间色散。本论文的具体工作包括以下叁部分:一、在介绍模拟光链路光源、调制器和光电探测器的基础上,指出高光功率发射或处理能力是这些器件的内在要求,同时提高链路接收端的探测光功率是提升链路增益和SFDR等指标最有效的方法。对阶跃折射率光纤中的模式进行了求解,推导了模间色散计算公式,综合考虑模式耦合和模间色散而在模分复用实验系统中选择LP01和LP11进行复用传输。搭建4f系统并实现了LP0I到LP11的模式激励,为后续实验做了准备。二、在对SBS原理、阈值特性、尤其是SBS阈值影响因素做了详细研究的基础上,提出在模拟光链路中用少模光纤代替单模光纤和在少模光纤中传输高阶模LP11两种方法来提升链路增益和SFDR,并搭建SBS阈值测试平台和链路性能测试平台进行了测试,结果显示,单模链路和两种少模链路的SBS阈值分别为8dBm、12dBm和17dBm,少模链路的SBS阈值和传输光功率得到提高且抑制了叁阶交调失真,从而提升了链路增益和SFDR,两种少模链路的SFDR分别比单模链路高1.4dB和3.4dB,证明了我们提出方法的可行性。叁、在研究模式联运对SBS阈值影响的基础上,提出基于2×2模分复用系统的模拟光链路来进一步改善链路性能,并搭建相应的实验平台进行了测试,结果显示,与少模LP11链路相比,模分复用模拟光链路的SBS阈值高2dB且传输光功率高ldB,从而链路增益更大且叁阶交调失真得到进一步抑制,链路的SFDR增大到90dB,实验结果符合理论预期。最后我们提出并数值计算了利用SBS慢光效应补偿模间色散,并对结果做了解释。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
高非线性光纤论文参考文献
[1].孙剑,李唐军,王目光,贾楠,石彦超.高非线性光纤正常色散区脉冲尾部非频移分量演化[J].物理学报.2019
[2].邓鹏跃.基于少模光纤高非线性容限的射频信号传输技术研究[D].北京邮电大学.2019
[3].刘祥树.非线性光纤系统中局域波的激发及相互作用研究[D].西北大学.2019
[4].吴志芳.基于正常色散平坦高非线性石英光纤的平坦光频率梳研究[D].北京交通大学.2019
[5].王紫涵.高非线性光纤通信系统中光信噪比研究[D].北京邮电大学.2019
[6].丁思明,杨四刚,杨益,李进延,陈明华.高非线性光子晶体光纤中的声光相互作用[J].中国激光.2019
[7].王训四.高非线性硫系光纤现状及未来发展趋势[C].第十届中国功能玻璃学术研讨会暨新型光电子材料国际论坛会议摘要集.2018
[8].侯尚林,雷景丽,吴七灵,王道斌,李晓晓.高非线性光子晶体光纤中飞秒脉冲压缩(特邀)[J].红外与激光工程.2019
[9].王蕾.高非线性光纤中余弦相位调制对脉冲频谱的压缩[D].山西大学.2018
[10].赵翔宇.高非线性双芯光纤可饱和吸收体的理论研究[D].北京交通大学.2018