1 上海大学光纤研究所，上海 201800
2 上海大学特种光纤与光接入网省部共建重点实验室，上海 200444
研究了将光电振荡器产生的混沌信号作为物理随机数熵源时的采样率上限，通过研究不同的采样率对混沌熵源的随机特征的影响，得到满足随机采样条件的最大采样率；信号的随机特征通过自相关函数和功率谱表征，通过游程检验以及正态性检验得到最大采样率。仿真结果表明，对混沌信号进行随机采样时，存在一个采样率上限；在此基础上，通过计算可得到最大随机采样率和最大正态采样率，并分别研究了这两种最大采样率随光电振荡系统反馈强度的变化。
信号处理 非线性光信号处理 光电混沌 物理随机性 采样率 游程检验 正态性检验 激光与光电子学进展
2021, 58(3): 0307001
1 上海大学光纤研究所, 上海 201800
2 上海大学特种光纤与光接入网省部共建重点实验室, 上海 200072
为了研究可饱和吸收体参数对全正色散光纤激光器输出脉冲特性的影响, 建立全正色散光纤激光器模型, 通过求解非线性薛定谔方程获得全正色散光纤激光器的输出脉冲拟合因子、时域脉宽以及峰值功率。研究了不同调制深度、饱和功率和不饱和吸收损耗下全正色散光纤激光器的输出脉冲参数。仿真结果表明可饱和吸收体参量的变化会影响激光器输出脉冲的宽度、峰值功率以及形状, 优化可饱和吸收体参数可以在全正色散腔中产生窄脉宽高功率的抛物线脉冲。数值结果进一步丰富了全正色散光纤激光器输出脉冲特性的理论研究。
非线性光学 光纤激光器 数值模拟 抛物线脉冲 可饱和吸收体 nonlinear optics fiber lasers numerical simulation parabolic pulses saturable absorber
1 上海大学光纤研究所, 上海 201800
2 上海大学特种光纤与光接入网省部共建重点实验室, 上海 200444
延时反馈光电振荡器是高速混沌保密通信系统产生光混沌信号的重要方案。通过Hopf分岔分析,详细研究了延时可变光电振荡器通往混沌的三条典型路径(激变、周期和准周期振荡及“breather”振荡)及其特性。通过仿真发现,随着延时的增加,输出信号的复杂度增加;当延时足够大时,在一定时间范围内出现周期脉冲现象。另外,相图突变的临界点可能是由滤波器引起的,但在临界点附近信号的复杂度变化不大。
非线性光学 激光混沌 光电振荡器 延时反馈 通向混沌路径 Hopf分岔 激光与光电子学进展
2020, 57(19): 191902
1 上海大学光纤研究所, 上海201800
2 上海大学特种光纤与光接入网省部共建重点实验室, 上海 200072
在全正色散光纤激光器的基础上,数值研究了不同泵浦方式对抛物线脉冲产生的影响。建立了全正色散光纤激光器的模型,具体研究了不同泵浦方式下不同的增益可饱和能量以及增益带宽对激光器输出抛物线脉冲的拟合因子、脉宽、频谱宽度和脉冲能量的影响。结果表明,后向泵浦方式下激光器能输出更大能量的抛物线脉冲,而且能在更低的增益可饱和能量下产生抛物线脉冲。后向泵浦方式的全正色散光纤激光器可以在更大的增益可饱和能量范围内保持抛物线形脉冲的输出。全正色散腔中增益光纤的增益带宽对抛物线脉冲输出特性的影响较小。
激光器 非线性光学 光纤激光器 抛物线脉冲 增益系数 增益可饱和能量 增益带宽 激光与光电子学进展
2020, 57(13): 131406
1 上海大学光纤研究所, 上海 201800
2 上海大学特种光纤与光接入网省部共建重点实验室, 上海 200072
在光电振荡器(OEO)混沌系统的基础上,将混沌激光输出重新反馈到马赫-曾德尔调制器(MZM),使原系统的增益系数发生动态变化,同时在系统中引入第二个时间延迟。从理论上研究了改进后混沌系统的反馈时间和反馈强度对系统复杂性和延时特征的影响。仿真结果表明:光反馈OEO输出的混沌激光更复杂,延时特征更低。当光反馈的延时时间与光电反馈的延时时间相同时,光反馈OEO系统表现出较好的混沌动力学特性。该方法在不过多增加系统成本的前提下,可产生更复杂的混沌信号,同时可以降低信号延时特征,有利于提高通信系统的安全性。
非线性光学 混沌产生 光电振荡器 光电反馈 光反馈 双延时
1 上海大学光纤研究所, 上海 201800
2 上海大学特种光纤与光接入网省部共建重点实验室, 上海 200072
为了降低传感光纤的线双折射对全光纤电流互感器测量准确度的影响, 将旋转高双折射(SHB)光纤作为互感器的传感光纤。根据琼斯矩阵, 建立了互感器数学模型。研究了平面镜和法拉第旋转镜对基于SHB光纤的反射干涉式互感器测量准确度的影响, 分析了SHB光纤的旋转比与互感器抗温度扰动能力之间的关系, 讨论了使用光纤1/4波片对基于SHB光纤的互感器进行误差补偿的方案。结果表明, 在平面镜式互感器中, 采用谐波相除法、闭环信号调制法可以消除SHB光纤的长度敏感性。当旋转比大于30时, 在-40~60 ℃温度范围内, 标度因数的变化小于0.2%。在相同条件下,法拉第旋转镜式互感器中SHB光纤所需的最小旋转比为3.4, 可见法拉第旋转镜提高了互感器的温度稳定性, 选择合适的1/4波片可以补偿由SHB光纤线双折射引起的互感器标度因数温度误差。
光纤光学 传感器 全光纤电流互感器 旋转高双折射光纤 法拉第旋转镜 信号调制 光纤波片 激光与光电子学进展
2017, 54(2): 020601
上海大学 特种光纤与光接入网省部共建重点实验室，上海 200072
基于旋转光纤耦合模理论，对窄带和宽带旋转光纤圆起偏器的特性进行了计算分析.研究了注入光的偏振态、光纤固有线双折射和旋转速率对窄带圆起偏器最小工作长度的影响,并借助多包层光纤的分析方法，分析了旋转光纤各参量变化对宽带圆起偏器工作带宽的影响.结果表明:窄带圆起偏器的最小工作长度与光纤固有线双折射和光纤旋转速率有关，而与注入光的偏振态无关;改变光纤旋转速率可调节宽带圆起偏器的工作带宽,改变应力区到纤芯的距离可改变宽带圆起偏器的中心波长.
光纤光学 旋转光纤 耦合模理论 圆起偏器 计算分析 Fiber optics Spun fiber Coupled-mode theory Circular polarizer Numerical analysis
1 上海大学光纤研究所, 上海 201800
2 上海大学通信学院光波技术实验室, 上海 200072
提出了一种新的多功能DWDM光学滤波器组合模块结构,并对各组成模块进行了系统化研究,给出较完整的设计模型和仿真结果,讨论了DWDM系统对各组合模块的性能要求.重点研究了采用3×3宽带光纤耦合器和马赫-曾德尔光纤干涉仪构成的群组波长交错滤波器,结构的改进有利于对研制过程的在线监测,辅以多端口光环行器、法布里-帕罗干涉仪和光纤光栅等光学器件,不仅能够对信道间隔不同、双向传输的DWDM信号实现群组波长交错滤波,还具有信道监测和色散补偿功能.
光纤通信 密集波分复用 多功能光学滤波器 波长交错器 色散补偿: 信道监测
1 上海大学(嘉定校区)光纤研究所,上海,201800
2 上海大学通信学院光波技术实验室,上海,200072
提出薄膜器件与光纤器件构成组合器件的概念,详细研究了薄膜Gires Tournois干涉仪型光学全通滤波器与光纤马赫曾德尔干涉仪组合成的波长交错器的传输特性。并讨论了反射系数、损耗、色散、耦合比等参量对器件性能的影响。最后,提出一个双向马赫曾德尔干涉仪组合器件的方案及其在双向波分复用系统中的应用。
导波光学 波长交错器 光学全通滤波器 马赫曾德尔干涉仪 光纤定向耦合器
1 上海大学光纤研究所,上海,201800
2 上海大学通信学院光波技术实验室,上海,200072
3 上海大学物理系,上海,200436
应用切比雪夫多项式,求得了仅有相邻波导耦合的(N+1)×(N+1)定向耦合器在弱耦合、无损耗和忽略正交偏振模场分量间耦合的情形下波导耦合方程的通解.列出线形排列2×2,3×3,4×4定向耦合器的解的表达式,并对环形排列3×3定向耦合器的解作了较详细的分析.
导波光学 定向耦合器 耦合模理论 切比雪夫多项式 通解
