常州大学微电子与控制工程学院, 江苏 常州 213164
针对目前使用的光纤中普遍存在的色散问题，利用有限元法并结合 COMSOL Multiphysics 仿真软件设计了一种双芯圆形液体掺杂的光子晶体光纤。研究结果表明，随着空气孔直径 d1 与空气孔层间距 Λ 的比值 d1/Λ 变小，有效折射率的最大变化率和色散逐渐向长波长方向移动；随着中心孔直径 d2 变大，有效折射率的最大变化率和色散的最小值也逐渐向长波长方向移动；此外，随着掺杂液体折射率 nL 增大，有效折射率的最大变化率和色散的最小值同样逐渐向长波长方向移动。当 Λ=1550μm、d1/itΛ=0.7、d2/Λ=0.833 以及 nL=1.753 时, 可在 1550 nm 处获得 －132720 ps·nm－1·km－1 的大负色散值。
非线性光学 色散补偿 光子晶体光纤 负色散系数 nonlinear optics dispersion compensation photonic crystal fiber negative dispersion coefficient
北京航空航天大学 精密光机电一体化教育部重点实验室, 北京 100191
为了能够精确地测量线性渐变滤光片的光谱特征参数, 提出一种线性渐变滤光片的透过率检测方法.该方法在测量时, 用光谱仪分别采集滤光前和滤光后的光信号, 计算得到测量点的光谱透过率.调节微动位移平台, 对滤光片样品进行多点扫描测量, 数据处理后, 得到线性渐变滤光片的光谱特征参数.推导了测试光谱透过率的理论公式, 仿真结果表明该方法的测量精度随着线性色散系数的增大而减小, 在线性色散系数小于1.5 nm·mm-1时, 该方法测量的中心透过率和带宽的误差小于0.4%.根据该测量方法设计了相应的检测系统, 实际测量了线性渐变滤光片的光谱特征参数.
线性渐变滤光片 光谱透过率 光谱特征参数 检测方法 线性色散系数 Linear variable filters Spectral transmission Spectral characteristic parameters Measurement Linear dispersion 光子学报
2017, 46(11): 1112002
1 长春理工大学 光电工程学院，吉林 长春 130022
2 长春工业大学 机电工程学院，吉林 长春 130012
3 北京市延庆县质量技术监督局，北京 102100
光学玻璃是光电技术产业的基础和重要组成部分,其色散系数是反应其性能的重要常数。利用CCD成像与机器视觉自动对准技术，在考虑了空气折射率对色散系数测量精度影响的基础上，对传统的色散系数测量公式重新进行了数学建模。多波段小型平行光管设计过程中，在校正了与孔径有关像差的基础上，对像差有特征意义的子午面内的光线光路进行了计算，求出了理想像与实际像的位置相差，实现了波段小型平行光管对无穷远目标的模拟。最后，综合运用了多波段小型平行光管设计技术、自动成像技术、光栅角位移测量技术，设计了图像自动对准式色散系数测量系统并实现了高精度测量。利用已知色散系数的光学玻璃对该测量系统进行了标定，通过精度分析可知，测试结果与标准值绝对误差不超过±2.309 3×10-6。
色散系数 V棱镜 CCD成像 平行光管 dispersion coefficient V prism CCD imaging technique parallel light pip
针对目前广泛使用的G.652光纤中存在的色散问题,设计了一种圆形结构的双芯色散补偿型光子晶体光纤,并运用COMSOL Multiphysics 4.4对其进行仿真模拟。研究表明,当空气孔孔径d增大时,色散的最小值会向长波长区移动,同时最小色散值的绝对值会逐渐增大;当层与层间距Λ增大时,色散的最小值会向长波长区移动,但是最小色散值的绝对值会逐渐减小;当填充液体折射率nL增大时,色散的最小值会向短波长区移动,同时最小色散值的绝对值会逐渐增大。当d=1.140 μm,Λ=1.500 μm,nL=1.350时,在传输波长1 550 nm处可以得到大约-17 000 ps／(nm·km)的大负色散值,可以对相当于自身长度850倍的G.652单模光纤进行色散补偿。
信息光学 色散补偿 光子晶体光纤 负色散系数 Information Optics Dispersion compensation Photonic crystal fiber Negative dispersion coefficient
设计了一种纤芯区域由中心椭圆缺陷孔和其横排的上下两侧椭圆孔组成的高双折射率光子晶体光纤, 并在其纤芯中心椭圆缺陷孔中填充高折射率液体物质二硫化碳.利用有限元法分析了该光子晶体光纤的双折射率、功率限制因子、模场分布及色散系数特性.研究结果表明: 液芯光纤具有较高的纤芯功率限制因子, 在波长0.6~1.6 μm范围内实现了宽带大负色散系数, 在波长1.55 μm处光纤双折射率达到了6.8×10－2, 即该结构液芯光子晶体光纤同时实现了宽带大负色散和高双折射率特性.通过结构参量容差性分析得到该光纤具有较好的偏振稳定性.
高双折射率 功率限制因子 色散系数 有限元 光子晶体光纤 High birefringence Power confinement factor Dispersion Finite element method Photonic crystal fiber
宜春学院物理科学与工程技术学院, 江西 宜春 336000
用龙格-库塔算法对描述超高斯脉冲在光纤中传输的微分方程组进行了数值求解,数 值结果表明归一化二阶色 散系数的大小合适且初始啁啾较小时脉冲的脉宽和频率啁啾随距离振荡演化,脉冲的频率和相位则出现随传输距离增 大而增大的抖动。求出了高斯脉冲的锐度因子为不同值(小于等于7) 能使超高斯脉冲在光纤中持续保形传输的归一 化二阶色散系数和初始啁啾大小条件(小于), 当二阶色散系数太大或太小或初始啁啾太大时脉冲在传输过程中 各重要参量都会严重偏离它们的初始值。
导波与纤维光学 保形传输条件 归一化二阶色散系数 龙格-库塔算法 waveguide and fiber optics condition of conformal transmission normalized coefficient of second-order dispersion Runge-Kutta algorithm
1 北京邮电大学 信息光子学与光通信教育部重点实验室，北京 100876
2 光纤通信技术和网络国家重点实验室，湖北 武汉 430074
3 烽火通信科技股份有限公司，湖北 武汉 430074
文章介绍了用已成缆光纤偏振模色散(PMD)系数估算链路PMD系数分布的3种方法: 蒙特卡罗数值法、伽马分布分析法和模式独立分析法，从而计算出光缆链路PMD系数设计值(PMDQ)。通过3组样品说明了3种方法及其近似解的计算过程和适用条件，分析了PMDQ值与已成缆光纤PMD系数的关系。结果表明，决定PMDQ值的关键因素是已成缆光纤PMD系数的统计分布而不是其平均值。
偏振模色散系数设计值 蒙特卡罗数值法 伽马分布 模式独立 正态分布 PMDQ Monte Carlo numeric method Gamma distribution model independent normal distribution
1 杭州电子科技大学通信工程学院通信与信息系统研究所, 浙江 杭州 310018
2 四川大学物理系, 四川 成都 610064
基于耦合非线性薛定谔方程(NLSE),利用分裂步长傅里叶方法(SSFM),研究了具有高阶耦合色散系数时,双芯非线性光纤耦合器中的传输和开关特性。模型中,一阶耦合色散系数的存在类似于群速度失配,二阶耦合色散系数类似于群速度色散,并且会对另一个纤芯中的信号产生线性互调制。研究表明当一阶耦合色散系数较小时,光脉冲仍能在二纤芯之间周期性耦合传输,并且表现出良好的开关特性,当一阶耦合色散系数增大时,脉冲耦合传输的周期性和陡峭的开关特性遭到破坏,光脉冲在传输中发生分裂; 二阶耦合色散系数使耦合器的耦合长度减短,开关阈值功率增加,开关特性也变得更加陡峭。
导波光学 非线性光纤耦合器 分裂步长傅里叶方法 高阶耦合色散系数
1 株式会社光驰,琦玉县川越市,350-0801
2 同济大学物理系,上海,200092
线性渐变滤光片是一种在小型快速分光测试设备中广泛应用的光学薄膜器件.讨论了各种线性渐变滤光片的设计方法;给出了用离子辅助沉积(IAD)工艺制备线性渐变滤光片的膜厚修正方法;并分析了线性渐变滤光片光谱测试时,滤光片线性色散系数,测试光斑尺寸对其光谱特性的影响,给出了相应的测试方法和测试结果.
线性渐变滤光片 线性色散系数 测试光斑尺寸
电子科技大学,宽带光纤传输与通信系统技术国家重点实验室,四川,成都,610054
以Photonic Transmission Design Suite(PTDS)仿真试验平台为基础,对单信道40 Gb/s光纤传输系统中的两类RFA进行了研究和比较,并对各自系统进行了优化.最后指出,现有的依赖DCF进行色散补偿的方法在40 Gb/s光纤传输系统中不再适用.
波分复用 喇曼光纤放大器 有效模场面积 非线性系数 色散系数 误码率 wavelength division multiplex fiber Raman amplifier effective core area nonlinear index dispersion coefficient BER
