空心布拉格光纤是具有一维光子晶体(1DPC)包层和空心芯区的新型光子带隙光纤。针对它在CO2激光传输中的应用，设计和制备了传输波段中心波长在10.6 μm的空心布拉格光纤样品。利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)可以观察到光纤样品在10.6 μm具有明显的透射峰。使用CO2激光，通过截断法测量得到光纤样品在10.6 μm的传输损耗为2.35 dB/m。测量了不同弯曲曲率下光纤样品的弯曲损耗，结果表明弯曲损耗系数随曲率的增大而线性增长。在接近光纤输出端处，弯曲半径为10 cm的光纤90°弯曲引入的附加损耗约为2 dB。实验结果论证了光纤样品的CO2激光低损耗传输特性，展现了空心布拉格光纤在提升CO2激光操作灵活性上的应用潜力。
光纤光学 空心布拉格光纤 CO2激光 一维光子晶体
利用基于非对称的马赫曾德尔干涉仪(UMZI)的异质光纤环腔实现了双向双波长多模布里渊激光，激射光与抽运光拍频的中心频率分别约为10.49 GHz和10.54 GHz。实验测量了该结构在不同转速下双向斯托克斯光拍频中纵模的频移量。实验结果表明，频移量随转速线性变化，在实验测量范围内没有观察到闭锁效应，且根据环腔转动时拍频信号频率相对于环腔静止时拍频的频移可以明确判断环腔转动方向，提供了一种实现布里渊光纤陀螺(BFOG)的新思路。实验测得陀螺效应标度为1.0305 kHz/(°·s-1)，与理论分析吻合较好。
激光器 光纤陀螺 异质光纤环 受激布里渊散射 闭锁效应
1 清华大学电子工程系， 北京 100084
2 北京玻璃研究院， 北京 100062
在空心布拉格光纤拉制过程中引入的光纤外径波动会造成不同位置光纤包层一维光子晶体结构的光子带隙不完全重叠，极大地影响光纤的传输特性。研究了外径慢变正弦波动下，空心布拉格光纤中各类模式的传输特性。理论计算表明，尽管各模式类传输特性不尽相同，同一类模式中，不同阶的模式损耗情况也不一样，但是，各模式的外径波动容限相差不大。在计算例中，TE0n模的外径波动容限大约为9％，TM0n，HE和EH模式的外径波动容限在6％～7％。采用的理论分析方法可以拓展到其他光纤结构参数组合和任意光纤波动情况。
光纤光学 模式特性 传输矩阵法 空心布拉格光纤 外径波动
针对长跨距密集波分复用系统中喇曼放大入纤泵浦功率过大的问题，将遥泵放大器(RPEDFA)引入到系统中，通过对共纤RP－EDFA的噪音性能及其优化设计的研究，在理论上计算比较了RP－EDFA系统和后向喇曼放大系统在不同泵浦功率水平下的光信噪比和非线性相移，表明遥泵放大技术有效降低了入纤泵浦的功率水平，更适合长跨距应用．运用遥泵放大技术，对一个典型的长跨距系统进行系统Q值的模拟，结果表明：在220mW泵浦功率水平下可以实现跨距为167km的40×11．6 Gbit／s系统1000 km传输，Q值裕量4．4 dB．
遥泵放大 长跨距传输 中继系统 波分复用系统 Remotely pumped erbium doped fiber amplifiers Ultra-long span Dense wavelength division multiplexing system
1 清华大学电子工程系, 北京 100084
2 北京玻璃研究院, 北京 100062
在理论分析基础上,采用常规电弧放电熔接技术,在1550 nm波段对高非线性光子晶体光纤(PCF)与单模光纤(SMF)的熔接损耗机制进行了实验研究,指出模场失配是造成两者直接熔接损耗的主要因素；而熔接过程中因放电电流过大或放电时间过长所导致的光子晶体光纤的包层气孔形变以致塌陷,会引起超过10 dB的附加损耗。采用过渡光纤有效地缓解了两种光纤模场的失配；通过优化放电参数,有效地避免了光子晶体光纤包层气孔的塌陷,实现了高非线性光子晶体光纤和单模光纤的低损耗(<1 dB)熔接。
光纤光学 光子晶体光纤 熔接损耗 模场失配 过渡光纤
在宽带密集波分复用(DWDM)系统中,后向抽运分布式光纤拉曼放大器(B-DFRA)会引入在小信号条件下无需考虑的两种效应
光纤通信技术 光纤拉曼放大器 抽运饱和效应 信道间受激拉曼散射效应
光子晶体光纤可具有高非线性系数和非常灵活的色散特性,通过调节光子晶体光纤的结构参量,可在具有高非线性系数的同时对光子晶体光纤的零色散波长(λ0)进行调节.利用光子晶体光纤的这些特性可实现在所需波长上的高效率的参量放大.本文采用厄密-高斯函数展开的方法,计算了六角形光子晶体光纤(HF)的零色散波长,发现当气孔间距在1.1 μm 和 2.6 μm之间时,光子晶体光纤的零色散波长在1.55 μm附近,并给出了零色散波长时气孔间距和气孔大小的关系曲线.对光子晶体光纤中的参量放大进行了理论模拟,计算表明在20 m光子晶体光纤中,当峰值功率为10 W时,参量放大的增益可达60 dB,或可获得300 nm增益带宽.
光电子学 光子晶体光纤 色散 色散斜率 参量放大
1 清华大学电子工程系,北京,100084
2 北京玻璃研究院,北京,100062
采用毛细玻璃管拼接并拉丝的方法试制成功光子晶体光纤样品，它由石英纤芯和周围呈六角形分布的两圈气孔组成，气孔直径4 μm，间距17 μm，芯区直径30 μm。理论模拟和光学实验均证实此光纤在632.8 nm以上的波长范围内为单模光纤。
导波光学 光子晶体光纤 单模 正交函数
研究了光纤声光耦合环形腔独特的谐振特性。结果表明利用光纤声光耦合器的移频与滤波特性，可研制成一种全新结构的光纤声光耦合环形谐振腔。从理论和实验上证明了:基于腔内累积声光移频分量的多光束干涉，光纤声光耦合环形谐振腔可将注入的连续激光将转换为脉冲列输出。
光电子学 光纤环形谐振腔 声光效应 光纤零耦合器
对掺铒光纤L-波段的增益谱特性进行了理论模拟与实验,确定了形成平坦增益谱的最佳粒子数反转条件(～40%);采用两段级连分配抽运放大光路,小信号增益>36 dB,最低噪声系数<4.4 dB,在不加增益平坦滤波器的条件下,23±0.5 dB的本征平坦增益带宽达到33.5 nm(1569～1602.5 nm).
掺铒光纤放大器 L-波段 波分复用
