湘南学院 电子信息与电气工程学院, 湖南 郴州 423000
通过数值仿真和实验研究了基于非线性偏振旋转技术的被动锁模光纤激光器中孤子的形成。结果表明, Maxwell-Bloch方程描述的光纤激光器, 由于脉冲峰值箝制效应, 激光器中可以形成稳定的孤子。当形成的孤子强度被箝制在较大值时, 频谱展宽。继续增大被箝制的强度时, 孤子的强度不再增大, 而是形成新的孤子。
光纤激光器 孤子 非线性偏振旋转 fiber laser soliton nonlinear polarization rotation
1 湘南学院 物理与电子信息工程系, 湖南 郴州 423000
2 湖南大学 信息科学与工程学院, 微纳光电器件及应用教育部重点实验室, 长沙 410082
设计了一种简单有效的基于最佳匹配层的三维有限差分光束传输法, 可以分析光束在三维广角情况下的线性与非线性传输特性。数值模拟结果证实了该算法的正确与可靠性。
有限差分光束传输法 最佳匹配层 三维 非线性 finite difference beam propagation method perfectly matched layer three dimension nonlinear
1 湘南学院 物理与电子信息工程系，湖南 郴州423000
2 湖南大学 信息科学与工程学院 微纳光电器件及应用教育部重点实验室, 湖南 长沙410082
基于光子晶体光纤中脉冲演变遵循的非线性薛定谔方程，用数值方法研究了三阶色散为负的情形下，自陡效应对红移色散波的影响。结果表明：由于红移色散波产生的机理不同于蓝移色散波，自陡效应对红移色散波的影响并不显著。
自陡 色散波 光子晶体光纤 self-steepening dispersive wave photonic crystal fiber
湖南大学信息科学与工程学院微纳光电器件及应用教育部重点实验室， 湖南 长沙 410082
利用数值方法求解了广义非线性薛定谔方程，分析了中红外超连续谱在两级光纤中的产生机制。模拟结果表明，自相位调制、受激拉曼散射和色散波放大使频谱在带两个零色散波长的高非线性SF57光子晶体光纤（PCF）中得到了极大的展宽。在较短的SF57-PCF中，获得了3 dB功率谱覆盖范围为1800~3500 nm的高带宽、平坦度好的中红外超连续谱。而且，超连续谱的长波长边沿随着抽运脉冲峰值功率的增大而进一步展宽。
非线性光学 中红外超连续谱 色散波 光子晶体光纤
湖南大学 计算机与通信学院, 微纳光电器件及应用教育部重点实验室, 长沙 410082
基于Drude模型, 采用解析法与数值模拟法研究了具有电与磁非线性效应超常介质中光束的聚焦特性。结果表明超常材料中光束聚焦现象不但可以发生在自聚焦非线性介质中(正折射区)而且可以发生在自散焦非线性介质中(负折射区), 且光束中心频率离介质的等离子频率越近, 其聚焦效应越明显。特别是当电与磁非线性极化率为异号时, 超常介质的非线性符号可以通过调控电与磁等离子频率的相对大小控制, 这为主动操控光束的传输提供一种新的自由度。
非线性光学 超常介质 自聚焦 光束传输 nonlinear optics metamaterials self-focusing beam propagation
1 湖南大学计算机与通信学院, 湖南 长沙 410082
2 湘南学院物理系, 湖南 郴州 423000
基于光子晶体光纤(PCF)中脉冲演变遵循的非线性演化方程，用数值方法研究了三阶色散(TOD)对孤子拉曼自频移(RIFS)的影响。结果表明,在反常色散区，正的三阶色散对孤子拉曼自频移有抑制作用，而负的三阶色散却对频移有增强作用。当输入脉冲较窄，色散波产生的距离较短时，由于频谱反弹效应，三阶色散对频移增强的作用在光纤的零色散波长处会被抑制。输入脉冲的峰值功率和形状对拉曼频移被抑制所需光纤的长度有重要的影响。在正常色散区，三阶色散对拉曼频移的影响可忽略不计。
非线性光学 拉曼自频移 三阶色散 光子晶体光纤
湖南大学计算机与通信学院微纳光电子器件教育部重点实验室, 湖南 长沙 410082
实现了一种基于非线性偏振旋转(NPR)的可调谐多波长掺铒光纤(EDF)激光器。偏振相关隔离器和保偏光纤(PMF)是激光器的关键组件。非线性偏振旋转会引起腔体的自滤波和光强的峰值限制效应，从而能有效地减弱掺铒光纤均匀加宽所造成的强烈模式竞争，形成稳定的常温多波长振荡。腔损耗的色散特性使激光输出波长在5 nm内可连续调谐。由于激光腔的自滤波周期由腔内双折射强度决定，也可以通过改变保偏光纤的有效长度来实现。当用两段保偏光纤和偏振控制器组合后，实验中得到了间隔为0.25 nm和0.75 nm可调谐的稳定多波长振荡。
光纤激光器 多波长 偏振旋转 调谐
1 Key Laboratory for Micro/Nano Optoelectronic Devices of Ministry of Education,School of Computer and Communication, Hunan University, Changsha, Hunan 410082, China
2 Department of Physics and Electronic Information Engineering, Xiangnan University, Chenzhou, Hunan 423000, China
基于色散管理掺铒光纤激光器, 研究了类噪声脉冲在不同群速度色散情况下的特性。结果表明:类噪声脉冲的带宽随着腔内净色散的增加而增加,并在腔内净色散为微正时达到最大值。拉曼散射由于脉冲宽度减小而增强。当腔内净色散继续增加时,类噪声脉冲的带宽开始减小;同时,拉曼散射由于色散为正而被抑制。 实验结果和数值模拟相符。
光纤光学 类噪声脉冲 带宽 光纤激光器
湖南大学计算机与通信学院, 湖南 长沙 410082
研究了非均匀加宽放大介质中宽带啁啾激光脉冲的放大情况。基于在啁啾较大时,脉冲在时域和频域具有相同的波形,时间和频率满足线性关系,建立了宽带激光在非均匀加宽介质中的放大模型。探讨了宽带线性啁啾脉冲在非均匀加宽介质中的放大特性和脉冲放大的整形补偿的可行性。
激光技术 均匀加宽 非均匀加宽 宽带激光放大 啁啾脉冲放大
