拉曼自频移论文_刘钰卿

导读:本文包含了拉曼自频移论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:压缩器,孤子,光纤,相位,脉冲,效应,色散。

拉曼自频移论文文献综述

刘钰卿[1](2014)在《超常介质中高阶效应对孤子拉曼自频移的影响》一文中研究指出超常介质是一种由尺寸很小甚至可以达到纳米的微结构单元有序排列而组成的一种非天然的人工材料,其宏观电磁参数可通过改变微结构单元来调节。超常介质因具有可调的色散介电常数和磁导率而表现出许多奇异的电磁特性,如负的折射率、完美成像等。最近几年,有关超常介质的研究在物理学、材料学、化学及工程学等领域引起广泛关注。在非线性光学方面,随着光频非线性超常介质的实现,超短脉冲的非线性传输迅速成为一个新的研究热点。本文基于超常介质中描述超短脉冲传输的归一化非线性薛定谔方程,运用分步傅里叶算法,数值分析了高阶效应,尤其是饱和非线性效应和四阶色散效应对自聚焦超常介质反常群速度色散区中孤子拉曼自频移的影响。该研究结果为进一步研究超常介质中超短脉冲传输特性提供了一定的理论参考价值。本文的具体内容如下:(1)简单介绍了超常介质、超短脉冲非线性传输和孤子自频移的发展背景以及研究现状。(2)采用包含拉曼项的非线性薛定谔方程来描述超短脉冲在超常介质中的非线性传输,数值分析了饱和非线性效应对孤子拉曼自频移的影响。结果表明,在负折射超常介质反常群速度色散区中,饱和非线性效应恒为负,负的饱和非线性效应会加速孤子拉曼自频移,同时使得孤子频谱展宽。在正折射超常介质中,饱和非线性效应恒为正,正饱和非线性效应会抑制孤子拉曼自频移,同时使得孤子频谱压缩。同时,数值模拟发现,在饱和非线性效应、自陡效应与叁阶色散效应共同作用下,孤子自频移总体上受到了抑制。(3)数值分析了超常介质中四阶色散对孤子拉曼自频移的影响。结果表明,与饱和非线性效应对拉曼孤子自频移的影响不同,在负折射超常介质中,反常群速度色散区对应的四阶色散系数均为负,负的四阶色散抑制了孤子拉曼自频移;在正折射超常介质中,群速度色散恒为负,四阶色散系数可正可负,负的四阶色散效应抑制了孤子拉曼自频移,而正的四阶色散效应会加速了孤子拉曼自频移。另外,我们初步讨论了四阶色散效应分别与叁阶色散,自陡及饱和非线性效应共同作用下对孤子自频移的影响。(本文来源于《山西大学》期刊2014-06-01)

梁锐[2](2010)在《基于拉曼自频移和谱压缩的全光量化研究》一文中研究指出模数转换器将连续的模拟信号转换为离散数字信号,是信息处理系统中的重要器件。随着数字化技术的高速发展,模数转换器在高速通信、实时监测、雷达信号处理、图像处理以及空间通信等领域的作用也愈加突出。同时,人们对信息处理系统中模数转换器性能的要求也日益提高。目前实际应用最广泛的是电子模数转换器,但是由于受到电子迁移率的限制,电子模数转换器在超高速模数转换中遭遇电子瓶颈,限制了其性能的进一步提高。超导材料模数转换器要求低温的工作环境,这大大限制了其应用范围。而全光模数转换技术可以克服电子模数转换和超导材料模数转换的限制,将是未来信息处理系统的关键技术。全光量化是全光模数转换器的重要组成部分,是全光模数转换器的重要研究课题。本论文针对基于拉曼自频移和谱压缩的全光量化进行了详细研究,其主要内容可概括为以下几点:(1)简要介绍了全光模数转换器和全光量化的研究背景与意义,并回顾了光量化的发展历程以及国内外研究现状。(2)构建了由高非线性光纤、色散渐增光纤和阵列波导光栅组成的全光量化结构。首先,窄脉宽、高功率的脉冲在高非线性光纤中产生拉曼自频移效应,实现功率—波长的转变,是此量化结构的主要部分;自频移后脉冲经过色散渐增光纤时,谱宽压缩,可有效提高量化精度;最后,阵列波导光栅用来空间分离谱压缩后的脉冲,为全光量化的下一步——编码做准备。描述了全光量化的数值分析基础——广义非线性薛定谔方程的推导过程,并简要介绍了求解广义非线性薛定谔方程的数值方法——分步傅里叶法。(3)采用矩量法求解脉冲参量如脉宽、啁啾、能量、延时和中心波长频移量沿传输方向的演化公式,来分析脉冲在光纤中的传输情况。纠正了J. Santhanam和G. P. Agrawal在推导过程中的错误,获得更准确的表达式;并针对在亚皮秒脉冲入射的情况,将修正后的结果和修正前的结果进行了对比。(4)超短脉冲在光纤中的拉曼自频移现象是由光纤的拉曼延迟响应特性引起的,其自频移幅度不仅与脉冲特性有关,还与传输光纤有很大的关系。本文中详细研究了亚皮秒脉冲在叁种不同光纤(如光子晶体光纤、保偏光纤、普通高非线性光纤等)中产生的拉曼自频移现象,对比了不同形状、不同脉宽、不同峰值功率的脉冲在光纤中发生拉曼自频移效应后的输出脉冲,并对如何选择合适的工作光纤提出了合理化建议。采用两根不同的高非线性光纤进行了拉曼自频移实验,改变入射功率,获得140nm的自频移范围。(5)基于拉曼自频移后形成的拉曼孤子特性,首次详细描述了亚皮秒孤子在色散渐增光纤中的谱压缩过程,并对比了基孤子在五种不同类型(即直线型、指数型、高斯型、双曲型和对数型)色散渐增光纤中的演化过程和谱压缩效果。结果表明,直线型、指数型和对数型色散渐增光纤更适合压缩拉曼自频移后脉冲的谱宽。(6)模拟了亚皮秒脉冲入射时,由光子晶体光纤、色散渐增光纤和阵列波导光栅组成的全光量化系统的性能,论证了此全光量化结构的可行性。利用矩量法获得理想状况下孤子延时的表达式,并详细讨论了脉冲在拉曼自频移和谱压缩过程中伴随的脉冲延时对采样速率的影响。(本文来源于《电子科技大学》期刊2010-09-14)

甘长春,周晓军,梁锐,彭水海,李和平[3](2009)在《拉曼自频移全光量化中的全光纤脉冲宽度压缩器的设计》一文中研究指出通过数值求解广义非线性薛定谔方程,研究了由高非线性光纤分别与3M-FS-PM -7811光纤和SMF-28光纤串联构成的全光纤脉冲宽度压缩器在压缩波长为1550nm的红外光脉冲宽度方面的性能。计算结果表明:采用3M-FS-PM-7811光纤的脉冲宽度压缩器所需要的入射功率小,而采用SMF-28光纤的脉冲宽度压缩器输出的脉冲基座小;两种全光纤脉冲宽度压缩器均能将脉冲宽度为2ps的高斯输入脉冲压缩到200fs~300fs。(本文来源于《红外》期刊2009年05期)

甘长春[4](2009)在《拉曼自频移全光量化中的全光纤脉冲宽度压缩器设计》一文中研究指出在基于拉曼自频移效应的高速全光模数转换器中,需要脉宽为亚皮秒量级的采样脉冲以获得大的自频移量,从而实现高精度量化,这就需要将锁模激光器输出的皮秒光脉冲进行脉冲宽度压缩。基于光纤中非线性效应和色散效应相结合的全光纤结构脉冲宽度压缩器具有结构紧凑、损耗小等优点,是实现上述目的的一个不错选择。本文在详细研究光纤中自相位调制和群速度色散相互作用的基础上,设计了可用于上述全光模数转换器的单级色散梳状分布全光纤脉冲宽度压缩器和基于反常色散渐变光纤中孤子效应的脉冲宽度压缩器。采用对称分步傅里叶方法数值求解了广义非线性薛定谔方程,对皮秒光脉冲在两种压缩器中的传输演变进行了数值模拟;得出了满足上述全光模数转换器要求的压缩器参数;最后分析了叁阶色散效应对压缩器工作特性的影响。计算表明:在单级色散梳状分布全光纤脉冲宽度压缩器中,两种光纤组合均能将脉冲宽度(FWHM)为2ps的高斯脉冲压缩到300fs和200fs,可以大大提高基于拉曼自频移的全光模数转换器的全光量化性能;高非线性光纤和保偏光纤组合需要的入射脉冲功率小,但输出脉冲基座较大;高非线性光纤和单模光纤组合正好相反;在反常色散渐变光纤的孤子效应压缩中,反常色散渐增光纤的压缩输出脉冲基座较小;反常色散渐减光纤的输出脉冲压缩比大,但基座也很大,且在光纤输出端二阶色散值为0时,压缩输出脉冲宽度最窄;与单级色散梳状分布全光纤脉冲宽度压缩器比较发现,反常色散渐增光纤得到基座对称分布的压缩输出脉冲。(本文来源于《电子科技大学》期刊2009-04-01)

梁锐,周晓军,李和平,刘永智,刘永[5](2009)在《全光模数转换器中基于拉曼自频移的光量化》一文中研究指出采用分步傅里叶方法对广义薛定谔方程进行数值求解,研究了光子晶体光纤(PCF)中拉曼自频移用于全光模数转换器(ADC)中的光量化过程。计算结果表明,脉宽300fs,中心波长1550 nm的高斯脉冲入射到长15 m的光子晶体光纤中,入射脉冲峰值功率在110~180 W之间变化时,由拉曼自频移形成的拉曼孤子的中心波长随功率近似线性变化,有60 nm的动态变化范围,可以达到3 bit的量化精度。(本文来源于《中国激光》期刊2009年02期)

陈文[6](2003)在《光纤飞秒孤子传输的拉曼自频移研究》一文中研究指出在单模光纤的反常色散区传输的皮秒脉冲由非线性薛定谔(NLS)方程描述,当脉冲宽度窄到亚皮秒和飞秒量级时,非线性色散的影响严重且不能作微扰处理,包含非线性色散项的修正的非线性薛定谔(MNLS)方程是更好的模型。本论文以MNLS孤子作为光纤飞秒孤子的模型,通过新近建立的MNLS孤子直接微扰理论,研究光纤中由拉曼效应引起的飞秒孤子在传输中的自频移,以及通过频率滤波对自频移的抑制。为此,首先给出描述MNLS孤子的各物理量,然后用MNLS孤子直接微扰理论,解析地得到这些问题绝热近似下的孤子参数演化,并由此选择频率滤波的参数,最后用分步傅里叶方法,在对非线性项微商的算法做出了适合于MNLS孤子的改善后,对拉曼效应及频率滤波进行了直接数值模拟,其中频率滤波参数用微扰理论确定。结果表明:Raman效应并不引起MNLS孤子的初始中心、初始位相和能量的改变,但会改变孤子的平均频率即引起自频移,这些与NLS孤子微扰理论都是类似的。有所不同的是,Raman效应虽然不改变孤子能量,但会引起孤子峰值的下降和宽度变宽,且在同一条件下,MNLS孤子微扰理论得到的自频移比NLS孤子微扰理论得到的更接近直接数值计算结果。有限带宽的频率滤波也不引起MNLS孤子初始中心、初始位相的改变,选取适当的频率滤波器参数值能使孤子的平均频率稳定在初始平均频率的红侧一稳定值,抑制了自频移,而且孤子的各物理量最后都稳定在一稳定值,这些与NLS孤子微扰理论都是类似的。有所不同的是,宽度为飞秒量级下,MNLS孤子平均频率的稳定值更接近初始平均频率,更接近数值计算结果。(本文来源于《暨南大学》期刊2003-04-01)

徐文成,郭旗,廖常俊,刘颂豪[7](1995)在《孤子光纤中拉曼自频移效应的研究》一文中研究指出首次报道孤子光纤中拉曼自频移效应的研究结果,对满足孤子光纤色散关系条件时含损耗、拉曼延迟效应的广义非线性薛定谔方程进行了微扰分析,求得了拉曼自频移关系表达式,发现改变光纤几何参数可以有效地控制孤子拉曼自频移。(本文来源于《光学学报》期刊1995年01期)

拉曼自频移论文开题报告

(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:

模数转换器将连续的模拟信号转换为离散数字信号,是信息处理系统中的重要器件。随着数字化技术的高速发展,模数转换器在高速通信、实时监测、雷达信号处理、图像处理以及空间通信等领域的作用也愈加突出。同时,人们对信息处理系统中模数转换器性能的要求也日益提高。目前实际应用最广泛的是电子模数转换器,但是由于受到电子迁移率的限制,电子模数转换器在超高速模数转换中遭遇电子瓶颈,限制了其性能的进一步提高。超导材料模数转换器要求低温的工作环境,这大大限制了其应用范围。而全光模数转换技术可以克服电子模数转换和超导材料模数转换的限制,将是未来信息处理系统的关键技术。全光量化是全光模数转换器的重要组成部分,是全光模数转换器的重要研究课题。本论文针对基于拉曼自频移和谱压缩的全光量化进行了详细研究,其主要内容可概括为以下几点:(1)简要介绍了全光模数转换器和全光量化的研究背景与意义,并回顾了光量化的发展历程以及国内外研究现状。(2)构建了由高非线性光纤、色散渐增光纤和阵列波导光栅组成的全光量化结构。首先,窄脉宽、高功率的脉冲在高非线性光纤中产生拉曼自频移效应,实现功率—波长的转变,是此量化结构的主要部分;自频移后脉冲经过色散渐增光纤时,谱宽压缩,可有效提高量化精度;最后,阵列波导光栅用来空间分离谱压缩后的脉冲,为全光量化的下一步——编码做准备。描述了全光量化的数值分析基础——广义非线性薛定谔方程的推导过程,并简要介绍了求解广义非线性薛定谔方程的数值方法——分步傅里叶法。(3)采用矩量法求解脉冲参量如脉宽、啁啾、能量、延时和中心波长频移量沿传输方向的演化公式,来分析脉冲在光纤中的传输情况。纠正了J. Santhanam和G. P. Agrawal在推导过程中的错误,获得更准确的表达式;并针对在亚皮秒脉冲入射的情况,将修正后的结果和修正前的结果进行了对比。(4)超短脉冲在光纤中的拉曼自频移现象是由光纤的拉曼延迟响应特性引起的,其自频移幅度不仅与脉冲特性有关,还与传输光纤有很大的关系。本文中详细研究了亚皮秒脉冲在叁种不同光纤(如光子晶体光纤、保偏光纤、普通高非线性光纤等)中产生的拉曼自频移现象,对比了不同形状、不同脉宽、不同峰值功率的脉冲在光纤中发生拉曼自频移效应后的输出脉冲,并对如何选择合适的工作光纤提出了合理化建议。采用两根不同的高非线性光纤进行了拉曼自频移实验,改变入射功率,获得140nm的自频移范围。(5)基于拉曼自频移后形成的拉曼孤子特性,首次详细描述了亚皮秒孤子在色散渐增光纤中的谱压缩过程,并对比了基孤子在五种不同类型(即直线型、指数型、高斯型、双曲型和对数型)色散渐增光纤中的演化过程和谱压缩效果。结果表明,直线型、指数型和对数型色散渐增光纤更适合压缩拉曼自频移后脉冲的谱宽。(6)模拟了亚皮秒脉冲入射时,由光子晶体光纤、色散渐增光纤和阵列波导光栅组成的全光量化系统的性能,论证了此全光量化结构的可行性。利用矩量法获得理想状况下孤子延时的表达式,并详细讨论了脉冲在拉曼自频移和谱压缩过程中伴随的脉冲延时对采样速率的影响。

(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。

拉曼自频移论文参考文献

[1].刘钰卿.超常介质中高阶效应对孤子拉曼自频移的影响[D].山西大学.2014

[2].梁锐.基于拉曼自频移和谱压缩的全光量化研究[D].电子科技大学.2010

[3].甘长春,周晓军,梁锐,彭水海,李和平.拉曼自频移全光量化中的全光纤脉冲宽度压缩器的设计[J].红外.2009

[4].甘长春.拉曼自频移全光量化中的全光纤脉冲宽度压缩器设计[D].电子科技大学.2009

[5].梁锐,周晓军,李和平,刘永智,刘永.全光模数转换器中基于拉曼自频移的光量化[J].中国激光.2009

[6].陈文.光纤飞秒孤子传输的拉曼自频移研究[D].暨南大学.2003

[7].徐文成,郭旗,廖常俊,刘颂豪.孤子光纤中拉曼自频移效应的研究[J].光学学报.1995

论文知识图

拉曼自频移实验拉曼自频移作用下fs光脉冲的传...中还可以看到,在这四种NIF中,由于受...基于拉曼自频移和谱压缩的全光...3.8具有单个零色散波长PCF中的孤...忽略SNL效应,在TOD和SS效应影响下苏...

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拉曼自频移论文_刘钰卿
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