天津大学 精密仪器与光电子工程学院 光电信息技术科学教育部重点实验室, 天津 300072
ASC(绝热孤子压缩)是获取超短脉冲的重要手段之一。提出一种基于拉曼增益辅助色散渐减光纤环镜的ASC方案。利用长度为3.0 km的线性DDF(色散渐减光纤)构成NOLM(非线性光纤环镜), 并辅以7 dB/km的分布拉曼增益, 成功将10 ps的光脉冲绝热压缩至195.3 fs, 压缩因子为51.2, 基座能量为11.61%。研究结果表明, 采用这种压缩方案既可以获得较高的压缩因子, 还能有效抑制压缩脉冲的基座。
绝热孤子压缩 色散渐减光纤 非线性光纤环镜 分布拉曼放大 ASC dispersion decreasing fiber NOLM distributed Raman amplification
1 天津大学电子信息工程学院光纤通信实验室, 天津 300072
2 山西大同大学物理与电子科学学院, 山西 大同 037009
提出了一种新型的基于非线性光纤环镜(NOLM)的可重构全光逻辑门实现方案。传统的基于NOLM的全光逻辑利用自相位调制效应或交叉相位调制效应，透射传输函数重构的自由度低，可实现的逻辑门种类较少。该方案在传统的结构基础上，分析了NOLM中探测光的偏振态的演化，以及输入光偏振态和环内偏振控制器对NOLM的传输特性的影响。理论分析和数值仿真结果表明在考虑NOLM中的非线性偏振旋转效应的情况下，可以更加自由地构建不同透射传输函数，从而利用单一NOLM结构，仅通过调节偏振控制器，即能够可重构地实现绝大部分基础组合逻辑。实验中，完成了两路40 Gb/s的数据信号之间的“非”、“与”、“或”、“或非”、“同或”、“异或”等各种基础组合逻辑，验证了方案的可行性。
信号处理 全光逻辑门 非线性光纤环镜 非线性偏振旋转 高非线性光纤
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 哈尔滨工业大学 深圳研究生院电子与信息工程学科部,广东 深圳 518055
2 哈尔滨工业大学 可调谐(气体)激光技术国家级重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150001
利用非线性偏振旋转效应可在能量对称的非线性光纤环镜中获得强度相关损耗输出,具有该特性的非线性光纤环镜可作为强度均衡器来抑制室温条件下的掺铒光纤中的模式竞争。对这种环镜在多波长掺铒光纤激光器中的应用进行了研究,分析了入射偏振态和环镜内双折射对非线性光纤环镜输出特性的影响,研究了激光腔内光场的偏振条件以及对多波长激光系统的作用,并在L波段获得了3 dB范围内13条波长输出,波长间隔为1 nm,单波长半个小时内的功率波动小于0.6 dB。通过调整非线性光纤环镜引入的强度相关损耗的大小可以控制多波长的数目和频谱位置。
光纤光学 激光器 非线性偏振旋转 非线性光纤环镜 多波长
杭州电子科技大学通信工程学院， 浙江 杭州 310018
由于光纤中非线性克尔效应具有超短时间响应的特性,因此非线性光纤环镜在全光信号处理领域有着极为重要的应用。虽然有人已对应用非线性光纤环镜作为归零信号接收机的光判决单元作了研究，但是,利用非线性光纤环镜作为归零信号接收机的光判决单元抑制偏振模色散对光通信链路的影响的研究,则很少见有文献报道。通过应用分步傅里叶方法求解非线性耦合薛定谔方程，研究了偏振模色散效应对应用非线性光纤环镜作为光判决单元的比特率为40 Gb/s的色散补偿传输系统性能的影响，计算了不同占空比，不同偏振模色散和不同正常色散光纤长度情况下系统的性能。结果表明,系统的传输性能随上述参数改变而改变，并且存在一组最佳参数值使得偏振模色散对系统性能的影响得到有效的抑制。
光通信 偏振模色散 分步傅里叶方法 非线性光纤环镜
1 江西师范大学物理与通信电子学院江西省光电子与通信重点实验室, 江西 南昌 330022
2 北京邮电大学光通信与光波技术教育部重点实验室, 北京 100876
提出和展示了一个基于对称非线性光纤环镜的多波长光纤激光器。非线性光纤环镜的强度相关传输能有效地抑制均匀加宽增益介质掺铒光纤中的模式竞争, 从而使光纤激光器在室温下产生稳定的多波长输出, 实验实现了8个波长的多波长激光输出。另一方面, 实验中利用了在线型的双折射光纤滤波器, 它是一种新型的周期性梳状滤波器。实验研究了多波长输出光谱随抽运功率的演化, 结果表明, 抽运功率对多波长光谱的均匀性有较大影响。
导波与光纤光学 多波长光纤激光器 非线性光纤环镜 掺铒光纤激光器
清华大学电子工程系清华信息科学与技术国家实验室(筹), 集成光电子学国家联合重点实验室,北京 100084
研究了160 Gb/s 光时分复用(OTDM)系统的解复用技术。针对160 Gb/s速率的特点,对高非线性光纤(HNLF)的光纤环镜(NOLM) 特性及解复用进行了数值仿真。计算了低信号光时间抖动下解复用误码特性对时钟与信号的走离及时钟功率的依赖关系。计算了三种走离值消光比随时钟功率增加的变化趋势并给出：存在一个能获得最大的解复用窗口消光比、并能降低相邻信道串扰的合适的时钟功率范围。利用自制的基于电吸收调制器和压缩技术的超短光脉冲源建立了160 Gb/s OTDM实验系统,测量了不同信号光功率下NOLM的消光比,它基本不随信号增大而变化,在信号功率为7.3 dBm时仍大于23 dB。利用上述装置实现了无误码的160 Gb/s到10 Gb/s全光解复用。
光通信 光时分复用 160 Gb/s解时分复用 非线性光纤环镜 交叉相位调制
1 上海理工大学 光电学院，上海 200093
2 东南大学 光子学与光通信研究室，南京 210096
3 东南大学 电磁兼容研究室，南京 210096
为了研究交叉相位调制(XPM)对非线性光纤环镜(NOLM)微波光子开关的影响。基于耦合非线性薜定谔方程，采用分步傅里叶法建立考虑XPM在内的数值分析平台，获得了MOLM微波光子开关中XPM对微波调制光载波信号和NOLM功率输出函数的影响。数值计算表明，XPM导致调制波波形畸变，信号能量从主瓣泄露；并且随着调制带宽的增大，旁瓣泄露愈加严重。同时由于XPM效应的非互易性，NOLM功率传输函数扭变，在耦合器分光比f∈(0，0．5)区间减少而在f∈(0．5，1)区间增大。
光电子学 微波光子开关 非线性光纤环镜 交叉相位调制 optoelectronics microwave photonic switching nonlinear optical loop mirror(NOLM) cross-phase modulation(XPM)
长江师范学院 物理及电子信息工程系，重庆408003
文章对由色散补偿光纤(DCF)、分布式拉曼放大的色散位移光纤(DSF)以及非线性光纤环镜(NOLM)构成的全光纤脉冲压缩器进行了理论分析和数值模拟。结果表明，光脉冲经DCF后可消除啁啾，为压缩提供有利条件；而经分布式拉曼放大的DSF后，脉冲得到了较大的压缩；最后再通过NOLM消基座。利用此压缩器可获得压缩率高且压缩效果好的光脉冲。
色散补偿光纤 色散位移光纤 非线性光纤环镜 拉曼放大 脉冲压缩 DCF DSF NOLM Raman amplification pulse compression
1 东莞理工学院电子工程系,广东,东莞,523808
2 北京邮电大学光通信与光波技术教育部重点实验室,北京,100876
提出了利用一种高非线性微结构光纤构成非线性光纤环镜(NOLM)进行脉冲压缩和基座抑制的方案.所提出的微结构光纤具有高非线性系数和大反常色散.理论研究了基于这种微结构光纤的NOLM对脉冲的压缩效应,并分析了压缩的机制.数值结果表明,这种NOLM采用较短的光纤长度就能有效地压缩脉冲并明显抑制了基座.对于给定的输入脉冲,存在一个最优的环路长度,可以获得高质量的压缩脉冲.通过适当选择耦合比和环路长度,则可以完全消除脉冲的基座.
微结构光纤 非线性光纤环镜 脉冲压缩 Microstructured fiber Nonlinear optical loop mirror Pulse compression
