检索结果-内蒙古大学图书馆

光子学报 2023年第8期52卷 72-84页

作者：龚睿耿亚林裴丽魏淮北京交通大学电子信息工程学院光波技术研究所全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044

通常自相似脉冲光纤激光器的增益光纤都为正常色散,而利用色散补偿在反常色散增益光纤的激光器中能否取得相同的效果,目前还缺乏相关研究。这类激光器输出和演化特性有何特点以及应如何优化等都成为有待解决的问题。对色散管理型含反常... 详细信息

通常自相似脉冲光纤激光器的增益光纤都为正常色散,而利用色散补偿在反常色散增益光纤的激光器中能否取得相同的效果,目前还缺乏相关研究。这类激光器输出和演化特性有何特点以及应如何优化等都成为有待解决的问题。对色散管理型含反常色散增益光纤的锁模激光器进行研究,通过和传统自相似激光系统的分析和对比,指出其完全符合无源自相似激光器特征,并可达到传统正常色散增益光纤构建的无源自相似脉冲激光器的效果。在理论上拓展了自相似脉冲激光器的可实现范围,弥补了传统自相似脉冲激光器在该方面的欠缺。此外,针对该类型激光器系统的色散图、净色散量和色散补偿部分的非线性等方面对输出脉冲的影响进行了详细讨论,为中红外波段使用反常色散增益光纤的激光器产生更高质量的超短脉冲提供了新思路。

关键词：光纤激光器自相似脉冲色散管理中红外波段激光器无源自相似

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面向空分复用的矩形辅助环芯光纤设计及特性

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光学学报 2022年第16期42卷 50-57页

作者：郑晶晶宋豫婧裴丽田梓辰徐文轩宁提纲李晶王建帅白冰北京交通大学光波技术研究所全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044

提出了一种用于空分复用的少模光纤,通过采用类似古币图案的矩形辅助环形纤芯折射率剖面结构,该光纤能够消除常规少模光纤中模式组LP_(mn,a)(m=0,1,2,…;n=1,2,3,…)和LP_(mn,b)之间的空间简并性,同时仍保持低水平的双折射特性,进而显... 详细信息

提出了一种用于空分复用的少模光纤,通过采用类似古币图案的矩形辅助环形纤芯折射率剖面结构,该光纤能够消除常规少模光纤中模式组LP_(mn,a)(m=0,1,2,…;n=1,2,3,…)和LP_(mn,b)之间的空间简并性,同时仍保持低水平的双折射特性,进而显著降低该类模式组在空分复用中的应用难度。在所提出的优化结构中,1550 nm处分离后LP_(mn,a)和LP_(mn,b)的有效折射率差处于(2.2~6.5)×10^(-4)范围,与相邻模式有效折射率差相当,且各模式偏振分离水平均处于10^(-6)量级及以下,较好实现了空间简并显著分离、偏振简并基本不分离的设计目标。仿真分析结果表明,该结构对加工过程具有较大的形变容限。

关键词：光纤光学少模光纤空分复用简并模

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多芯光纤折射率与内应力分布重构技术(特邀)

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红外与激光工程 2022年第1期51卷 382-387页

作者：解宇恒裴丽何倩常彦彪郭智君王建帅郑晶晶宁提纲李晶北京交通大学光波技术研究所全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044

介绍了一种基于定量相位显微(Quantitative phase microscopy,QPM)法、Brace-K?hler补偿器(Brace-K?hler compensator,BKC)法与机器视觉技术的多芯光纤综合参数测试系统,并利用该系统获得了七芯光纤的折射率分布与几何结构,单模光纤的... 详细信息

介绍了一种基于定量相位显微(Quantitative phase microscopy,QPM)法、Brace-K?hler补偿器(Brace-K?hler compensator,BKC)法与机器视觉技术的多芯光纤综合参数测试系统,并利用该系统获得了七芯光纤的折射率分布与几何结构,单模光纤的内应力分布图。采用横向测量方式的QPM法避免了截断光纤造成的损坏,采用改进的BKC法优化了光延迟量的获取方式,结合机器视觉技术,实现了多模块、高空间分辨率、快速准确的光纤参数测量,其中相对折射率差的精度约5×10^(-4)量级,单模光纤内应力测量分辨率约0.5 MPa。通过与既有的光纤产品技术指标对比,证明了该系统具有测量准确性,测试结果为多芯光纤在传输和传感等多领域的应用提供了数据支撑。

关键词：多芯光纤定量相位显微法补偿器法机器视觉重构

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支持10个模式的空气孔辅助型偏振保持少模光纤

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中国激光 2022年第17期49卷 83-94页

作者：薛宇勃李海粟刘亚静揭璐张宇姜有超任国斌裴丽北京交通大学光波技术研究所全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044

提出了一种空气孔辅助型偏振保持少模光纤,在椭圆环芯中心引入一个椭圆形空气孔,并在水平和竖直方向分别引入4个不同尺寸的圆形空气孔,以提高模式间的有效折射率差,实现多阶模式间无串扰偏振保持传输。通过数值仿真研究了4个圆形空气孔... 详细信息

提出了一种空气孔辅助型偏振保持少模光纤,在椭圆环芯中心引入一个椭圆形空气孔,并在水平和竖直方向分别引入4个不同尺寸的圆形空气孔,以提高模式间的有效折射率差,实现多阶模式间无串扰偏振保持传输。通过数值仿真研究了4个圆形空气孔的尺寸和位置、环形纤芯的尺寸和椭圆率以及椭圆形空气孔的尺寸和椭圆率对偏振保持传输性能的影响。经过参数优化设计,所提光纤在1520~1600nm波段内满足所有相邻模式间的有效折射率差Δn_(eff)均高于1.0×10^(-4),色散为17.6~51.3ps/(nm·km)。所提光纤在大容量空分复用通信技术中具有良好的应用前景。

关键词：光纤光学偏振保持空气孔辅助空分复用少模光纤

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基于双频泵浦正常色散富硅氮化硅微环谐振腔的光频率梳设计

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光学学报 2024年第3期44卷 198-208页

作者：杨亚楠高荣湛晨翌李丁邓宜王子潇梁坤冯素春北京交通大学电子信息工程学院光波技术研究所全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044 北京交通大学电子信息工程学院北京100044

提出一种利用锁相双频激光作为泵浦源输入正常色散富硅氮化硅微环谐振腔产生光频率梳的方案。对富硅氮化硅微环谐振腔进行色散调控,实现1550 nm波段平坦正常色散优化设计。利用LLE(Lugiato Lefever equation)方程进行光频率梳产生仿真,... 详细信息

提出一种利用锁相双频激光作为泵浦源输入正常色散富硅氮化硅微环谐振腔产生光频率梳的方案。对富硅氮化硅微环谐振腔进行色散调控,实现1550 nm波段平坦正常色散优化设计。利用LLE(Lugiato Lefever equation)方程进行光频率梳产生仿真,分析改变泵浦失谐时光频率梳产生的时域和频域演化过程。同时,探究各项参数对光频率梳产生的影响,包括泵浦功率、双频激光功率占比、微腔波导损耗、微腔色散、双频激光频率间隔。仿真实现的光频率梳带宽可覆盖1520 nm到1580 nm。

关键词：非线性光学光频率梳富硅氮化硅色散调控微腔

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集成光子储备池的可调谐光滤波器

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红外与激光工程 2023年第9期52卷 262-272页

作者：李文璐裴丽白冰左晓燕王建帅郑晶晶李晶宁提纲北京交通大学全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044 北京交通大学光波技术研究所北京100044 光子算数(北京)科技有限责任公司北京100080

为了适应滤波、波分复用等不同的应用场景,光子滤波器需要具备可调谐以及滤波形状可变的功能。提出一种集成光子储备池结构的新型可调谐光滤波器。该结构由输入层、储层、读出层三部分组成,输入层由2×1多模干涉仪组成,储层由定向... 详细信息

为了适应滤波、波分复用等不同的应用场景,光子滤波器需要具备可调谐以及滤波形状可变的功能。提出一种集成光子储备池结构的新型可调谐光滤波器。该结构由输入层、储层、读出层三部分组成,输入层由2×1多模干涉仪组成,储层由定向耦合器以及波导组成,按螺旋拓扑规律相互连接组成梅花型网格,匹配粒子群寻优算法进行全光域训练,利用读出层的热光调制器和相移器对光信号的幅度和相位进行调整,实现无限冲激响应型与有限冲激响应型可调谐光滤波器。以无限冲激响应型光滤波器仿真结果为例,分析其自由光谱范围与储层中波导长度的关系,以及定向耦合器分光比对透射端透过率的影响。通过设置储层中波导的相位在0~3/2π范围内变化,实现了光滤波器中心波长在一个自由光谱范围(1.18 nm)内的连续可调。该滤波器采用集成光子储备池与粒子群算法结合方案设计,无需考虑储层光网络传输路径的权重配置,仅对读出层权重进行训练,大大简化了网络训练过程。同时,该滤波器具有尺寸小、功耗低、灵活性高、算法可控滤波参数的优势,广泛应用于集成微波光子学和光通信领域中。

关键词：集成光学可调谐光滤波器光子储备池粒子群算法

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基于对称光纤模式选择耦合器的多波长高阶横模光纤激光器

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发光学报 2024年第7期45卷 1181-1188页

作者：吕鑫王帆苗云宁任文华郭颖北京交通大学光波技术研究所全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044 中原工学院物理与光电工程学院郑州低维量子材料与器件重点实验室河南郑州450007

提出并实现了一种基于对称光纤模式选择耦合器和单模-少模-单模光纤滤波器的环形腔高阶横模光纤激光器,获得了多波长、高纯度的LP11模式激光输出。实验结果表明,该激光器可以稳定地工作在单波长、双波长、三波长和四波长状态,对应的LP1... 详细信息

提出并实现了一种基于对称光纤模式选择耦合器和单模-少模-单模光纤滤波器的环形腔高阶横模光纤激光器,获得了多波长、高纯度的LP11模式激光输出。实验结果表明,该激光器可以稳定地工作在单波长、双波长、三波长和四波长状态,对应的LP11模式激光纯度分别为97.60%、97.54%、97.34%和97.19%。对称光纤模式选择耦合器制造工艺简单,性能稳定,为高阶横模光纤激光的获得提供了一种新的可选方案,在光通信、光传感等领域具有潜在的应用价值。

关键词：对称光纤模式选择耦合器单模-少模-单模光纤滤波器多波长高阶横模

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基于矢量模式的全光纤模式选择耦合器

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中国激光 2022年第3期49卷 83-91页

作者：郭英豪刘美汤敏任文华任国斌北京交通大学光波技术研究所北京100044 北京交通大学全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044

提出了一种基于矢量模式的全光纤模式选择耦合器,该耦合器由一个单模光纤和一个空气芯环形少模光纤组成。基于耦合模理论,研究了不同参数对耦合特性的影响,并且详细分析了纤芯间距对高阶模式间的串扰和工作带宽的影响。结果表明,在相位... 详细信息

提出了一种基于矢量模式的全光纤模式选择耦合器,该耦合器由一个单模光纤和一个空气芯环形少模光纤组成。基于耦合模理论,研究了不同参数对耦合特性的影响,并且详细分析了纤芯间距对高阶模式间的串扰和工作带宽的影响。结果表明,在相位匹配条件下,该矢量模式选择耦合器可高效地实现基模与特定高阶模的耦合;通过改变耦合器的纤芯间距,可以调控模式间的串扰和工作带宽之间的平衡关系。该模式选择耦合器可直接实现基模到高阶矢量模式的高效转换,能降低光通信系统的插损和复杂度,在光纤激光器、光镊和模分复用系统中具有潜在的应用价值。

关键词：光纤光学模分复用相位匹配矢量模式模式选择耦合器

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基于包层泵浦的4模掺铒光纤放大器的增益均衡

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光学学报 2022年第4期42卷 7-14页

作者：阮江冉裴丽郑晶晶王建帅徐文轩李晶宁提纲北京交通大学全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044 北京交通大学光波技术研究所北京100044

少模掺铒光纤放大器(FM-EDFA)是长距离模分复用(MDM)光纤通信系统中必不可少的中继器件,其模间增益差(DMG)直接影响系统的通信质量。为实现FM-EDFA中不同模式的增益均衡,在包层泵浦条件下,提出了一种支持4模式组的铒离子分层掺杂环芯光... 详细信息

少模掺铒光纤放大器(FM-EDFA)是长距离模分复用(MDM)光纤通信系统中必不可少的中继器件,其模间增益差(DMG)直接影响系统的通信质量。为实现FM-EDFA中不同模式的增益均衡,在包层泵浦条件下,提出了一种支持4模式组的铒离子分层掺杂环芯光纤,且无需考虑泵浦模式。对环芯光纤进行了设计,通过控制纤芯中心凹陷和外部凹槽折射率引起的模式分布变化,结合合理设计的铒离子掺杂半径及浓度来减小DMG。结果表明,当铒离子在环芯内分双层掺杂时,最大DMG从0.8 dB(单层均匀掺杂)降低至0.44 dB(环芯双层)。在全C波段(1530~1565 nm)中,4模式组增益超过22 dB,最大DMG低于0.45 dB,噪声系数小于5.3 dB。包层泵浦结构有利于实现FM-EDFA的全光纤连接,易于与MDM通信系统集成,并发挥掺铒光纤放大器的全光补偿优势。

关键词：光通信光纤通信少模掺铒光纤放大器环芯光纤增益均衡包层泵浦

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基于注入锁定激光器的低噪声微波光子变频技术

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光电子．激光 2024年第1期35卷 7-14页

作者：柳杨湄谭中伟北京交通大学、电子信息工程学院、光波技术研究所、全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044

提出并仿真论证了一种利用马赫-曾德尔调制器(Mach–Zehnder modulator,MZM)以及注入锁定激光器的微波光子变频方法。上支路激光经射频(radio frequency,RF)信号调制实现载波抑制调制后经过滤波器滤出光边带,下支路激光经本振(local osc... 详细信息

提出并仿真论证了一种利用马赫-曾德尔调制器(Mach–Zehnder modulator,MZM)以及注入锁定激光器的微波光子变频方法。上支路激光经射频(radio frequency,RF)信号调制实现载波抑制调制后经过滤波器滤出光边带,下支路激光经本振(local oscillator,LO)信号调制实现单边带调制后通过注入锁定激光器实现光的滤波放大,两束光耦合后进入光电探测器(photodetector,PD)拍频实现上下变频。该结构充分利用了注入锁定激光器能够被输入激光锁定的特性,可以获得完美的本振光,因此,能够通过差频产生更好的微波信号。仿真结果表明,该系统无杂散动态范围(spurious free dynamic range,SFDR)大于90dB·Hz^(2/3),噪声系数(noise figure,NF)小于30dB。

关键词：变频马赫-曾德尔调制器(MZM) 微波光子注入锁定激光器

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