西安邮电大学 通信与信息工程学院, 西安 710121
为了在较高的净增益条件下实现最小化喇曼增益平坦度, 采用粒子群优化算法对As-S光纤与碲基光纤级联的光纤放大器各抽运光参量优化配置的方法, 进行了理论分析和实验验证。结果表明, 应用上述方法对得到的3组优化结果进行对比, 在带宽为40nm的级联喇曼光纤放大器上, 达到了平均增益为53.25dB、增益平坦度为0.30dB的较高性能。与传统光纤放大器和现有的级联光纤放大器相比, 使用粒子群优化算法对各抽运光的功率和波长优化后, 会使级联光纤放大器性能明显提高, 这在未来的光纤通信中具有一定实用价值。
光纤放大器, 粒子群优化算法, 喇曼耦合方程, 增益平坦 fiber amplifier particle swarm optimization algorithm Raman coupling equation gain flatness
华中科技大学 光学与电子信息学院，武汉 430074
为了研究抽运光的脉冲宽度对布里渊散射光的影响，对光纤传感系统中基于受激布里渊散射的三波耦合方程进行了分析，采用频域分析和一种微扰近似理论推导了散射光的近似表达式，然后通过数值计算分析了散射光随着脉冲宽度的变化规律。结果表明，在宽度接近于20ns(声子寿命)的脉冲下，散射谱出现多波峰结构；当宽度越来越接近于40ns时，主波峰逐渐增大，次波峰逐渐减小；当采用的脉冲宽度远远大于声子寿命时，散射谱只出现一个波峰并且维持一个波峰不变。此研究为传感中选取合适的脉冲宽度提供了参考。
非线性光学 受激布里渊散射 三波耦合方程 布里渊频谱 多峰结构 nonlinear optics stimulated Brillouin scattering three wave coupling equations Brillouin spectrum multi peak structure
1 太原师范学院,山西 太原 030012
2 山西大学物理电子工程学院,山西 太原 030006
以耦合Ginzburg-Landau方程为模型,对石墨烯锁模光纤激光器中脉冲的动力学行为进行了详细地研究。首先,采用拟解法推导了该方程组的啁啾类暗暗孤子对解;其次,对啁啾类暗暗孤子对的传输特性及稳定性进行了数值研究。结果表明:合理选择系统参数,不仅可以得到啁啾类暗暗孤子对的精确解,而且该精确解还可以在一定的扰动下稳定传输。相关结果将为设计和改善石墨烯锁模光纤激光器的性能提供一定的理论依据。
耦合方程 石墨烯 光纤激光器 脉冲动力学 coupled equation graphene fiber laser pulse dynamic
山西大学物理电子工程学院,山西 太原 030006
以含有慢饱和吸收效应的耦合非线性薛定谔方程组为模型,对锁模光纤激光器中亮亮类孤子对的产生及传输进行了详细地研究。首先,采用拟解法解析得到了慢饱和吸收效应影响下的一组新型的精确亮亮类孤子解;其次,采用分步傅立叶变换法数值研究了啁啾类亮亮孤子解的演化特性,并在输出端将数值结果与精确解进行了比对;最后, 数值研究了一定幅度的白噪声干扰下亮亮类孤子解的稳定性。结果表明:一定的参数条件下,锁模光纤激光器中存在亮亮类孤子解,并且该解在一定的白噪声扰动下,可以实现较长距离的稳定传输。
慢饱和吸收 耦合方程 矢量孤子 slow saturated absorption coupled equations vector soliton
1 山西大学物理电子工程学院, 山西 太原 030006
2 山西大学物理电子工程学院, 山西 太原 030006
以耦合Ginzburg-Landau方程为模型,对石墨烯锁模光纤激光器中脉冲的动力学行为进行了详细地研究。首先,采用拟解法推导了该方程组的啁啾类亮亮孤子对解;其次,对啁啾类亮亮孤子对的传输特性及稳定性进行了数值研究。结果表明:合理选择系统参数,不仅可以得到啁啾类亮亮孤子对的精确解,而且该精确解还可以在一定的扰动下稳定传输。相关结果将为设计和改善石墨烯锁模光纤激光器的性能提供一定的理论依据。
耦合方程 石墨烯 光纤激光器 脉冲动力学 coupled equation graphene fiber laser pulse dynamic
1 哈尔滨工程大学理学院 光子科学与技术研究中心， 黑龙江 哈尔滨 150001
2 浙江工商大学信息与电子工程学院， 浙江 杭州 310018
3 杭州科技职业技术学院机电学院， 浙江 杭州 311402
单模光纤与毛细管光纤(COF)的侧抛耦合不会破坏COF的中央空气孔，使COF可以很方便地用作原子导引或采样管。实验研究了单模光纤与一种新型COF的侧抛耦合，并证明了该种耦合方法切实可行。通过解析方程计算了侧抛光纤剩余包层的厚度与耦合光功率的定量关系，为COF侧抛耦合的进一步研究奠定了基础。另外,侧抛耦合方式可使COF或其他类似微结构光纤应用更广。
光纤光学 侧抛耦合 毛细管光纤 耦合方程 微结构光纤
1 西北大学 光子学与光子技术研究所，陕西 西安 710069
2 陕西省全国态激光工程及应用技术研究中心，陕西 西安 710069
为了提高以KGd(WO4)2晶体为拉曼介质的外腔式拉曼激光器的输出功率和转化效率，采用面积求和法编制matlab计算程序，对该激光器的传输耦合方程进行数值求解。计算得到了一至三阶斯托克斯光输出光强随时间的变化规律和受激拉曼散射的弛豫振荡过程。得出: 拉曼谐振腔输出耦合镜对一阶斯托克斯光的反射率越高，拉曼谐振腔内的一阶斯托克斯光功率密度就越高，越有利于泵浦光向二阶斯托克斯光的转换。
外腔式拉曼激光器 受激拉曼散射 传输耦合方程 数值计算 KGd(WO4)2晶体 external resonator Raman laser stimulated Raman scattering radiation transfer equation numerical modeling KGd(WO4)2
成都电子科技大学光电信息学院, 成都 610054
根据2 μm掺铥光纤激光泵浦中红外硫化玻璃光纤拉曼激光器的模型, 采用非线性耦合方程组对激光器的性能进行了研究与分析。同时, 对激光器各参数包括光纤长度、输出耦合器反射率、光纤散射损耗对激光器性能的影响进行了分析并给出了优化结果。数值仿真结果表明, 在一定条件下, 2 μm泵浦硫化玻璃光纤产生拉曼激光的斜率效率可以超过85%。另外, 光纤长度和输出耦合器反射率不仅对输出激光功率的影响很大, 而且是相互影响的, 必须同时进行优化。结果也表明, 输出激光的功率随光纤散射损耗增加急剧线性下降。以上的结果可以用于硫化玻璃光纤级联拉曼激光器的实验指导和优化设计。
光纤拉曼激光器 中红外光纤激光器 硫化玻璃光纤 拉曼效应 非线性耦合方程组 fiber Raman laser mid-infrared fiber laser chalcogenide fiber Raman effect nonlinear coupled equations
1 西安电子科技大学 技术物理学院,西安 710071
2 空军工程大学 工程学院,西安 710038
通过分析旋光纤喇曼放大器中信号光、抽运光的非线性薛定谔波动方程及放大自发辐射噪音特性，提出一种能同时在旋光纤喇曼放大器中产生预计波形放大自发辐射噪音，又方便计算的方法.根据放大自发辐射噪音时域特性，建立并在波动方程中加入放大自发辐射非高斯噪音模型.在考虑旋光纤双折射的非线性效应同时，通过分步傅里叶法对波动方程求解，计算了旋光纤喇曼放大器中的放大自发辐射噪音，并与实验结果吻合.
放大自发辐射噪音 非高斯噪音 旋光纤喇曼放大器 非线性薛定谔耦合方程 Amplified Spontaneous Emission(ASE) Non-Gaussian noise Spun fiber Raman amplifier Nonlinear Schrdinger Equation(NLSE)
西安邮电学院 电子与信息工程系, 陕西 西安710061
文章提出一种新的数值计算分析法, 运用该计算方法得到了密集波分复用(DWDM)系统在衰减、色散走离和受激拉曼散射(SRS)效应耦合条件下的输出信号功率的数值解。并使用 MATLAB 软件进行了数值模拟仿真, 通过数值计算绘出了在短距离传输条件下, 不同输入光功率以及不同信道数时SRS效应对光通信系统性能的影响图。
密集波分复用 受激拉曼散射 色散走离 耦合方程 数值解 DWDM SRS dispersion walk-off coupling equation numerical solution
