利用微环谐振器进行光速控制时，各参数对光脉冲传输的影响是不可忽略的，它除了导致光脉冲展宽，还引起脉冲的畸变。基于微环谐振器的传输特性，推导了单环谐振器的二阶色散和三阶色散表达式，针对无损耗/增益情形，分析了利用微环谐振器进行光速控制时，高阶色散和输入脉冲中心波长对输出脉冲畸变的影响，分析了损耗/增益对单环谐振器输出脉冲畸变的影响。结果表明，二阶色散导致脉冲展宽，三阶色散导致脉冲畸变，输入脉冲中心波长位置影响脉冲分裂谷底的深浅，而损耗和增益影响脉冲畸变情况。为利用微环谐振器实现光速控制的应用提供了设计优化依据。
集成光学 微环谐振器 色散 光速控制 脉冲畸变 integrated optics microring resonator dispersion group velocity control pulse distortion 红外与激光工程
2019, 48(9): 0918002
1 长春理工大学光电工程学院, 吉林 长春 130022
2 长春理工大学空地激光通信技术国防重点学科实验室, 吉林 长春 130022
为了研究矩形脉冲激光在大气中的传输特性,建立了脉冲信号在大气中传输的数学模型,并提出了一种信道补偿算法。在相距6.2 km的两栋高楼之间开展了100 MHz的矩形脉冲传输实验,并在FPGA编译软件上对信道补偿算法进行了验证。结果表明:脉冲信号经过大气信道后发生了畸变,大气信道在频域上表现为一个低通系统,抑制了大于430 MHz的高频信号。运用信道补偿算法后,脉冲畸变得到有效抑制,系统带宽得到拓宽,信号的信噪比提高了5倍左右;当光信噪比为10 dB时,误码率降低为10 -6。
1 国防科学技术大学光电科学与工程学院, 湖南 长沙 410073
2 高功率光纤激光湖南省协同创新中心, 湖南 长沙 410073
3 高能激光技术湖南省重点实验室, 湖南 长沙 410073
提出了一种调控脉冲光纤放大器时域特性的新方法。根据光纤放大器中脉冲时域波形畸变的基本原理以及实际应用中对输出脉冲的具体要求，采用随机并行梯度下降（SPGD）算法获取生成目标输出脉冲所需要的最优输入脉冲。通过数值仿真，实现了多种指定脉冲的输出，证明了所提方法的有效性。利用SPGD算法可不断改变输入脉冲，使光纤放大器的真实输出逼近目标输出，该控制策略简单且输出脉冲收敛迅速。利用该方法获取直线边界脉冲（如矩形、M型和三角型脉冲）和曲线边界脉冲（如抛物线型和椭圆型脉冲）时均取得较好的效果，因此该方法适用于多种类型目标脉冲的生成。
光纤光学 随机并行梯度下降算法 光纤放大器 脉冲整形 时域特性调控 增益饱和效应 脉冲畸变 激光与光电子学进展
2017, 54(3): 030604
Author Affiliations
Abstract
National Laboratory on High Power Laser and Physics, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, CAS, Shanghai 201800, PR China
By means of Collins diffraction integral, the propagation expression of an ultrashort laser pulse passing through a spatial filter is derived. The effects of the magnification of spatial filter on pulse broadening and distortion of pulse-front for the ultrashort optical pulse are analytically deduced and numerically simulated. It is found that pulse broadening and propagation time difference of a laser pulse getting through spatial filter is proportional to the magnification. As a conclusion, in an ultrashort pulse laser system with a large aperture, the effect of pulse broadening and distortion of pulse-front should be considered.
Ultrashort laser pulse Ultrashort laser pulse Spatial filter Spatial filter Magnification Magnification Pulse broadening Pulse broadening Pulse distortion Pulse distortion Collection Of theses on high power laser and plasma physics
2011, 9(1): 2230
1 浙江工业大学 信息工程学院,浙江 杭州 310023
2 中国科学院 上海光学精密机械研究所 高功率激光物理联合实验室,上海 201800
从实验上研究了掺镱(Yb)双包层光纤放大器中单频脉冲信号放大时,受激布里渊散射(SBS)引起的脉冲畸变现象。实验中采用的单频双包层光纤放大器光纤长度14 m,内包层直径130 μm,纤芯模场直径6.5 μm,在单频脉宽200 ns脉冲放大,且峰值功率3.3 W时观察到后向SBS脉冲,脉宽明显小于输入信号脉宽,分析了受激布里渊散射引起放大脉冲波形畸变的随机特性和功率特性,并采用自由光谱范围30 GHz的法布里-珀罗(F-P)扫描干涉仪验证了SBS频移。
非线性光学 单频脉冲放大 受激布里渊散射 波形畸变
长春理工大学 理学院 物理系，吉林 长春 130022
带有损耗的光波导微环谐振器在实现光速控制时存在输出脉冲能量损耗大、脉冲形状畸变严重等问题。基于带有增益和带有损耗的微环谐振器的传输特性之间的对称性，计算分析了单微环谐振器的透射率、群折射率和群速度色散等特性，分析了增益和损耗对微环谐振器输出特性影响的机制。计算了带有增益的微环谐振器的光速控制行为，并与带有损耗的微环谐振器进行对比。结果显示，带有增益的微环谐振器输出脉冲不分裂且有较大的输出强度。脉冲延迟量和超前量比损耗系统大，可用于光速控制，克服了微环带有损耗时产生的光强损耗和脉冲畸变。
光波导 微环谐振器 快光 慢光 脉冲畸变 optical waveguide micro-ring resonator fast light slow light pulse distortion
兰州大学 信息科学与工程学院现代通信技术研究所,兰州 730000
利用快速数值差分递推算法对非线性薛定谔方程进行推导分析,得到一个同时考虑群速色散效应、非线性效应以及偏振模色散效应的时域快速数值差分递推关系,并将该方法应用于研究偏振模色散作用下的光脉冲传输,得到的计算结果分别与解析结果和传统的分步傅里叶算法所得结果进行对比,表明这种快速数值差分递推算法拥有很高的计算准确度,并且物理模型更加合理,完全适合分析计算偏振模色散作用下的光脉冲传输问题.利用该方法研究了光脉冲的畸变以及脉冲展宽问题,获得的计算结果为光纤传输系统的设计提供了参考.
光纤通信 偏振模色散 快速数值差分递推算法 零邻域马克劳林展开 脉冲展宽 脉冲畸变 Optical fiber communication Polarization mode dispersion Rapid numerical difference recurrence algorithm Maclaurin expansion near zero domain Pulse broadening Pulse distortion
中国科学院上海光机所高功率激光物理国家实验室,上海 201800
根据准周期Fibonacci超晶格的结构特点和超短脉冲的传输特性,分析了超短脉冲在Fibonacci超晶格中传输时,一阶、二阶群速色激对脉冲基本特性的影响,以便为超短脉冲的频率转换寻找更加有效的途径。
群速色散 脉冲畸变 准周期光学Fibonacci超晶格
