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中国激光 2025年第1期52卷 15-22页

作者：王丁辰裴丽郑晶晶王建帅张福浩王丽红李晶宁提纲北京交通大学电子信息工程学院北京100044 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

首先基于耦合器构建了单纤双向掺铋光纤放大器(BDFA),以测试在放大器的输入和输出端没有隔离器的条件下两个信号受到反向光干扰时的性能。然后,用环行器代替耦合器对系统进行了重构,以验证隔离器在双向放大中的优化作用,并将其与耦合器... 详细信息

首先基于耦合器构建了单纤双向掺铋光纤放大器(BDFA),以测试在放大器的输入和输出端没有隔离器的条件下两个信号受到反向光干扰时的性能。然后,用环行器代替耦合器对系统进行了重构,以验证隔离器在双向放大中的优化作用,并将其与耦合器结构的结果进行了比较。实验结果表明,在总泵浦功率为1 W的条件下,当输入功率为-15 dBm时,两个信号都获得了近24 dB的增益,噪声系数(NF)为7 dB~9 dB。与耦合器方案相比,信号的增益在环行器结构下提高了41%而NF降低了近50%。这项工作为O波段BDFA在波分复用器无源光网络(WDMPON)中的实际应用提供了参考。

关键词：光纤放大器 O波段掺铋光纤双向放大掺铋光纤放大器

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基于双频激光泵浦无腔正常色散氮化硅光波导的光频梳

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中国激光 2025年第7期 166-176页

作者：张垚刘宇邓宜钟康平冯素春延凤平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香港理工大学电机及电子工程学系&光子技术研究院北京交通大学电子信息工程学院

本团队提出了一种双频激光输入无腔正常色散氮化硅光波导产生光频梳的方案，并进行了数值仿真。先对正常色散氮化硅光波导进行调控优化，然后利用石英基高非线性光纤和普通单模光纤，通过两级啁啾脉冲压缩，将初始总功率为1 W的锁相双... 详细信息

本团队提出了一种双频激光输入无腔正常色散氮化硅光波导产生光频梳的方案，并进行了数值仿真。先对正常色散氮化硅光波导进行调控优化，然后利用石英基高非线性光纤和普通单模光纤，通过两级啁啾脉冲压缩，将初始总功率为1 W的锁相双频激光的峰值功率提升至30 W，再将其输入3 m长正常色散氮化硅非线性光波导，基于正常色散、自相位调制、光波分裂的联合效应，在1550 nm波段实现了20 dB带宽约为100 nm的光频梳。研究了脉冲整形对光频梳平坦度的改进作用，将脉冲整形为高斯脉冲可以实现3 dB带宽约为57 nm的平坦光频梳。研究了锁相双频激光功率占比、频率间隔对光频梳的影响。

关键词：光频梳氮化硅色散调控脉冲压缩光波分裂

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类矩形芯光子晶体光纤的色散与偏振特性

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物理学报 2005年第3期54卷 1229-1234页

作者：娄淑琴任国斌延凤平简水生北京交通大学电子信息工程学院全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044

应用全矢量模型分析类矩形芯光子晶体光纤的色散和偏振特性 ,讨论了光纤结构参数对光纤特性的影响 .研究表明 :类矩形芯光子晶体光纤的模式双折射比普通椭圆保偏光纤至少高一个数量级 .增大光纤的相对孔径 ,可获得更高的双折射 .零走离... 详细信息

应用全矢量模型分析类矩形芯光子晶体光纤的色散和偏振特性 ,讨论了光纤结构参数对光纤特性的影响 .研究表明 :类矩形芯光子晶体光纤的模式双折射比普通椭圆保偏光纤至少高一个数量级 .增大光纤的相对孔径 ,可获得更高的双折射 .零走离点对应的波长也比普通椭圆保偏光纤长 ,随着孔距的增大 ,走离曲线将向长波长方向产生移位 ,零走离点发生红移 ,零走离点所对应的波长与孔距成正比 .零走离点的出现 ,将有效地抑制一阶偏振模色散 .通过调整光纤的结构参数 ,可以获得灵活的色散特性 ,在孔距Λ =2 μm ,相对孔径d Λ =0 3时 ,在波长 1 5 5 μm附近 ,获得近 4 0 0nm的超平坦色散区 .该光纤在偏振控制、色散控制和管理方面具有广泛的应用前景 .

关键词：光子晶体光纤保偏光纤平坦色散长波长相对孔径偏振控制双折射偏振特性矢量模型矩形

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新型双沟槽抗弯曲大模场扇形瓣状光纤研究

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光学学报 2019年第10期39卷 132-140页

作者：王冠利宁提纲郑晶晶李晶许建魏淮裴丽马绍朔北京交通大学电子信息工程学院全光网络与现代通信网教育部重点实验室

提出了一种新型的抗弯曲大模场面积光纤方案--双沟槽辅助型扇形瓣状光纤。与传统的扇形瓣状光纤及单沟槽辅助扇形瓣状光纤相比,该结构具有更大的模场面积和更好的高阶模抑制能力。研究结果表明:在弯曲半径为20 cm,波长为1.55μm时,光纤... 详细信息

提出了一种新型的抗弯曲大模场面积光纤方案--双沟槽辅助型扇形瓣状光纤。与传统的扇形瓣状光纤及单沟槽辅助扇形瓣状光纤相比,该结构具有更大的模场面积和更好的高阶模抑制能力。研究结果表明:在弯曲半径为20 cm,波长为1.55μm时,光纤的有效模场面积可达1096μm^2,高阶模与基模损耗比大于100;此外,所提出的光纤对弯曲方向不敏感,弯曲方向在[-180°,180°]范围内变化时,光纤性能保持稳定。

关键词：光纤光学光纤设计与制造大模场面积抗弯曲单模运转

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受限空间中天线产生的电波覆盖研究

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北京航空航天大学学报 2015年第10期41卷 1859-1866页

作者：李大伟王均宏何显时北京交通大学电子信息工程学院北京100044 全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044

受限空间中的有效电波覆盖直接影响通信质量和可靠性,对天线系统的布局优化尤为重要.然而现有的研究很少考虑本来就处于隧道中的天线参数对电波覆盖的影响.针对铁路隧道这种特殊的受限空间情况首先介绍了电波覆盖的研究方法和现状,然后... 详细信息

受限空间中的有效电波覆盖直接影响通信质量和可靠性,对天线系统的布局优化尤为重要.然而现有的研究很少考虑本来就处于隧道中的天线参数对电波覆盖的影响.针对铁路隧道这种特殊的受限空间情况首先介绍了电波覆盖的研究方法和现状,然后利用射线追踪方法、波导模式方法和矢量抛物方程方法对电波覆盖进行了预估,针对笔形方向图的特征采用高斯方向图重点研究了不同的天线主瓣宽度、波束指向以及在隧道截面的位置对电波覆盖的影响,分析了沿隧道轴向不同区域内电波覆盖的不同特征,最后研究了受限空间中电波覆盖的三段式模型.本文的方法和模型可以为隧道内的天线选型及优化布局提供理论依据和参考.

关键词：天线电波覆盖受限空间射线追踪模式法抛物方程

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空心光纤的矢量模式特性分析

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红外与激光工程 2015年第9期44卷 2795-2799页

作者：邢尔军刘艳姜姗姗北京交通大学电子信息工程学院全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044

以全矢量波动方程理论为基础精确地推导出HOF中矢量模式的色散关系表达式,电场分量Hz和Ez在空心、纤芯以及包层区域的表达式;并推导出模式的传播常数以及导模的横向电场的表达式;在此基础上,重点分析研究了改变空心光纤的主要参数对模... 详细信息

以全矢量波动方程理论为基础精确地推导出HOF中矢量模式的色散关系表达式,电场分量Hz和Ez在空心、纤芯以及包层区域的表达式;并推导出模式的传播常数以及导模的横向电场的表达式;在此基础上,重点分析研究了改变空心光纤的主要参数对模式特性产生的影响,包括:有效折射率与波长、空心半径、纤芯厚度之间的关系以及包层数量的变化对模式特性的影响规律,为进一步研究和扩展空心光纤的应用提供了依据。

关键词：空心光纤波长有效折射率空心半径纤芯厚度

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基于双频泵浦正常色散碳化硅微环谐振腔的光频率梳设计

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物理学报 2024年第3期73卷 116-125页

作者：高荣杨亚楠湛晨翌张宗祯邓宜王子潇梁坤冯素春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 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泵浦正常色散碳化硅微环谐振腔产生光频率梳的方案.对绝缘体上碳化硅微环谐振腔光波导进行色散调控,实现1550 nm波段平坦正常色散优化设计.利用Lugiato-Lefever方程对锁相双频激光泵浦正常色散碳化硅微环谐振... 详细信息

提出一种利用锁相双频激光泵浦正常色散碳化硅微环谐振腔产生光频率梳的方案.对绝缘体上碳化硅微环谐振腔光波导进行色散调控,实现1550 nm波段平坦正常色散优化设计.利用Lugiato-Lefever方程对锁相双频激光泵浦正常色散碳化硅微环谐振腔的光频率梳产生进行仿真,研究了泵浦失谐量改变时光频率梳产生的时域和频域演化过程.同时探究了泵浦功率、微腔波导损耗、微腔色散、双频激光功率占比、双频激光频率间隔等各项参数对光频率梳产生的影响,仿真产生的光频率梳带宽可覆盖1500—1600 nm.仿真结果有助于推动基于正常色散碳化硅微环谐振腔的1550 nm波段高重复频率宽带光频率梳的研究和应用.

关键词：非线性光学光频率梳正常色散微腔

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基于平面光波导的二维色散系统

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光学学报 2023年第19期43卷 33-41页

作者：贾生萍卢顺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

随着光谱检测的重要性与日俱增,对高性能光谱仪的研究显得尤为重要和紧迫。提出一种基于平面光波导的二维光谱色散系统,它集合了平面波导微型化和光栅高色散的优点,能够将光谱在二维平面上展开。通过仿真发现,所提系统能够实现光谱在二... 详细信息

随着光谱检测的重要性与日俱增,对高性能光谱仪的研究显得尤为重要和紧迫。提出一种基于平面光波导的二维光谱色散系统,它集合了平面波导微型化和光栅高色散的优点,能够将光谱在二维平面上展开。通过仿真发现,所提系统能够实现光谱在二维方向上展宽,带宽远远大于基于虚像相位阵列(VIPA)的二维色散系统。此外,所提系统的体积较小,更易于集成。

关键词：衍射二维光谱检测平面光波导体光栅光谱检测

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反常色散增益光纤构建无源自相似脉冲光纤激光器

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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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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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