深圳大学电子与信息工程学院，广东 深圳 518060
基于中距相位共轭（OPC）结合色散管理的光纤非线性补偿方案，可满足OPC的传输对称性，改善非线性补偿效果，但是该方案用到了大量的反向色散光纤（IDF），不仅不便于对现有线路的升级改造，而且IDF尚未形成量产。采用色散补偿光纤（DCF）代替上述方案中的IDF，对两种方案（分别称为IDF方案和DCF方案）的非线性补偿性能进行了比较，详细考察了两种方案对信道内四波混频（IFWM）的补偿。通过数值计算发现，如果在DCF方案中采取非对称功率传输，则可获得接近于IDF方案的理想补偿效果。
光纤光学 光学相位共轭 色散管理 色散补偿光纤 反向色散光纤 信道内四波混频 非线性补偿
Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of Optoelectronic Devices and Systems of Ministry of Education and Guangdong Province, Shenzhen Key Laboratory of Micro-Nano Photonic Information Technology, College of Physics and Optoelectronic Engineering, , Shenzhen 518060, China
2 College of Electronics and Information Engineering, , Shenzhen 518060, China
Applying an ultrafast vortex laser as the pump, optical parametric amplification can be used for spiral phase-contrast imaging with high gain, wide spatial bandwidth, and high imaging contrast. Our experiments show that this design has realized the 1064 nm spiral phase-contrast idler imaging of biological tissues (frog egg cells and onion epidermis) with a spatial resolution at several microns level and a superior imaging contrast to both the traditional bright- or dark-field imaging under a weak illumination of . This work provides a powerful way for biological tissue imaging in the second near-infrared region.
optical parametric amplification ultrafast vortex laser pulse spatial resolution phase-contrast imaging Chinese Optics Letters
2022, 20(10): 100003
深圳大学电子科学与技术学院, 广东 深圳 518060
已有研究表明,对于高速率长距离准线性色散补偿光纤传输系统,信道内非线性效应是限制系统传输性能的最主要因素。在考虑四波混频等信道内非线性效应的情况下,通过求解耦合非线性薛定谔方程组,详细比较了单信道归零码准线性色散补偿光纤传输过程中前置补偿、后置补偿以及对称补偿3种色散补偿方案的传输特性。研究表明,信道内四波混频(IFWM)是导致3种方案性能差别的主要因素;对于确定的掺铒光纤放大器间距,最佳色散补偿方案与传输速率有关。速率越高,前置补偿性能越好;相反,后置补偿最适合低速率传输。
光纤光学 色散补偿 准线性传输 信道内四波混频
深圳大学 电子科学与技术学院，广东 深圳 518060
对于高码率、长距离、色散管理准线性光纤传输， IFWM(信道内四波混频)是影响信号传输质量的主要非线性效应之一。文章采用分布傅里叶的计算方法，推导了描述准线性传输系统传输过程的数值计算模型，介绍了一种经济有效的、色散管理结合脉冲预展宽的非线性补偿方案。经过预展宽后，输出端鬼脉冲的强度仅为预展宽前的1/4。计算结果表明，该方案可有效抑制IFWM，获得理想的补偿效果，对今后高速光纤通信系统的设计具有一定的指导意义。
色散管理 准线性传输 信道内四波混频 脉冲预展宽 dispersion management quasi-linear transmission IFWM pulse pre-broadening
深圳大学电子科学与技术学院， 广东 深圳 518060
通过数值求解多脉冲耦合的广义非线性薛定谔方程组，对强色散管理准线性光纤传输信道内的非线性效应进行了详细的分析与讨论。比较了不同码型、不同传输功率及不同传输码率情况下信道内四波混频（IFWM）相对于信道内互相位调制（IXPM）和自相位调制（SPM）对传输的影响程度。结果表明，高码率情况下，IFWM对传输的影响最大，SPM的影响最小；随着码率的降低，IFWM及IXPM的影响减弱，SPM的影响相对增强；在码率确定的情况下，随着传输功率的增大，IFWM增强速度最快，IXPM居中，SPM增强速度较慢。将脉冲预展宽应用于强色散管理准线性传输，表明通过大范围的脉冲预展宽可有效地抑制IFWM等信道内非线性效应。
非线性光学 准线性传输 信道内非线性抑制 脉冲预展宽 强色散管理 激光与光电子学进展
2014, 51(1): 011901
1 深圳大学电子科学与技术学院, 广东 深圳 518060
2 华南师范大学信息光电子科技学院, 广东 广州 510631
采用光学相位共轭补偿光纤通信系统的色散及非线性必须满足一个前提条件，即相位共轭器两边线路上的色散和非线性分布(或传输功率分布)必须严格对称，这在现有的一般传输线路（标准单模光纤加集总掺铒光纤放大器）难以实现。提出了预啁啾结合中距相位共轭的补偿方案，并进行了数值计算。结果表明，通过在发送端对输入脉冲进行预啁啾展宽，可有效地减轻非线性效应与色散的相互作用，获得理想的补偿效果；对于皮秒超短光脉冲传输，脉冲内拉曼散射相对于三阶色散对补偿结果的影响很小，因此，频域相位共轭相对于时域相位共轭具有更好的综合补偿性能。该方案简单易行，无需对已敷设好的线路作较大改动。
光通信 色散补偿 非线性补偿 光学相位共轭 脉冲预啁啾 超短光脉冲传输
1 深圳大学电子科学与技术学院,广东 深圳 518060
2 华南师范大学信息光电子科技学院,广东 广州 510631
已有研究发现,用分布增益非线性光纤环镜放大和压缩超短光孤子不仅能避免常规 掺铒光纤放大器中 由于非线性效应引起的孤子畸变,而且可克服绝热放大技术放大器长度随输入脉宽增大而指数规律增大的困难。 进一步计算了弱脉冲在分布增益非线性光纤环镜中的放大和压缩过程。结果表明,对于峰值功率比基阶孤子 低得多的弱脉冲输入,用分布增益非线性光纤环镜同样可实现无畸变的脉冲能量放大和脉宽压缩;经环 镜放大输出的脉冲也接近基阶孤子;输入脉冲峰值功率越低,实现最佳放大所需的环镜总增益越大, 高阶效应对放大结果的影响越显著。
非线性光学 光脉冲放大与压缩 数值计算 光孤子 分布增益 非线性光纤环镜 nonlinear optics optical pulse amplification and compression numerical simulation optical solitons distributed gain nonlinear fiber loop mirror
1 深圳大学电子科学与技术学院, 广东 深圳 518060
2 华南师范大学信息光电子科技学院, 广东 广州 510631
对色散渐减光纤（DDF）构成的马赫-曾德尔干涉仪（MZI）中的孤子效应脉冲压缩进行了数值研究，该方法同时利用了DDF中的高阶孤子压缩和MZI的非线性开关特性。计算结果表明，该方法不仅能获得比DDF绝热压缩大得多的压缩比，而且可以压缩DDF绝热压缩技术所不能压缩的宽脉冲。对于宽度为20 ps的输入脉冲，压缩比高达76.4。研究还表明，压缩结果对于MZI的设计误差或输入脉冲峰值功率的波动不敏感；而DDF中的高阶效应（如拉曼自频移和三阶色散）对压缩结果的影响也只有当压缩脉冲短于100 fs时才变得不可忽略。
光通信 光孤子 光脉冲压缩 色散渐减光纤 马赫-曾德尔干涉仪 拉曼自频移 三阶色散
1 五邑大学 信息科学研究所, 广东 江门529020
2 深圳大学 电子科学与技术学院, 广东 深圳518060
利用数值计算的方法证明, 采用色散渐减光纤(DDF)构成的马赫-曾德干涉仪(MZI)不仅可以压缩高阶光孤子, 而且能有效地消除压缩脉冲后的脉座。研究表明: 通过灵活地调整MZI的双臂可以获得高质量脉冲; 同时得出了使干涉仪具有良好压缩特性的耦合器的功分比范围, 这对实验中参数的选取有一定的指导意义; 研究还发现,DDF即使选用较大的首末色散比系数, 仍然能得到高质量的脉冲。
色散渐减光纤 马赫-曾德干涉仪 光脉冲 DDF MZI optical pulse
1 五邑大学 信息科学研究所, 广东 江门 529020
2 深圳大学 电子科学与技术学院, 广东 深圳 518060
文章通过数值计算研究了掺铒光纤放大器(EDFA)中超短光脉冲放大的情况。结果表明, 当相邻两超短脉冲的初始间距较小时, 两脉冲在放大过程中会相互吸引, 并产生新的子脉冲, 从而导致放大效果变差。增大初始间距并不能有效地改善放大效果。为此, 提出对输入光脉冲对引入合适的初始啁啾的方法, 该方法可以减小因光脉冲互作用带来的负面影响, 提高脉冲放大质量。
光纤通信技术 掺铒光纤放大器 初始啁啾 超短光脉冲 fiber-optic communication technology EDFA initial chirp ultrashort optical pulse
