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物理学报 2013年第18期62卷 178-185页

作者：王威彬杨华唐平华韩芳湖南大学信息科学与工程学院，微纳光电器件及应用教育部重点实验室，长沙 410082 湖南大学信息科学与工程学院，微纳光电器件及应用教育部重点实验室，长沙 410082 湖南大学信息科学与工程学院，微纳光电器件及应用教育部重点实验室，长沙 410082 湖南大学信息科学与工程学院，微纳光电器件及应用教育部重点实验室，长沙 410082

基于光子晶体光纤中脉冲演化遵循的非线性薛定谔方程，用数值模拟的方法分别研究了飞秒脉冲在单零色散点和双零色散点光子晶体光纤中超连续谱的产生和色散波的孤子俘获现象。结果表明：与单零色散点光子晶体光纤相比，双零色散点光子晶... 详细信息

基于光子晶体光纤中脉冲演化遵循的非线性薛定谔方程，用数值模拟的方法分别研究了飞秒脉冲在单零色散点和双零色散点光子晶体光纤中超连续谱的产生和色散波的孤子俘获现象。结果表明：与单零色散点光子晶体光纤相比，双零色散点光子晶体光纤产生的超连续谱既包含了蓝移色散波，又包含了红移色散波，且当满足群速度匹配时，孤子通过四波混频不仅能俘获蓝移色散波，而且能俘获红移色散波，从而产生新的俘获波频谱成分。为了清楚地观察脉冲传输的时频特性，通过模拟交叉相关频率分辨光学开关技术，得到了孤子俘获色散波的演化过程。

关键词：超连续谱色散波孤子俘获光子晶体光纤

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非线性介质中强光对弱光聚焦的控制研究

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物理学报 2013年第14期62卷 207-212页

作者：林峰谭超周元傅喜泉湖南大学信息科学与工程学院微纳光电器件及应用教育部重点实验室长沙410082

从理论和实验上分析了强光控制弱光脉冲聚焦的方法,该方法可以灵活地控制弱光的聚焦过程和特性.通过研究两光束共同传输,利用强抽运光在相互作用时为弱探测光提供诱导非线性效应,从而使弱探测光发生聚焦.得到了在抽运光保持不变情况下... 详细信息

从理论和实验上分析了强光控制弱光脉冲聚焦的方法,该方法可以灵活地控制弱光的聚焦过程和特性.通过研究两光束共同传输,利用强抽运光在相互作用时为弱探测光提供诱导非线性效应,从而使弱探测光发生聚焦.得到了在抽运光保持不变情况下探测光的解析解,并在实验上得到验证.进一步研究了强抽运光对弱探测光焦点位置的影响.结果显示:通过改变抽运光功率、束宽能够有效地控制弱探测光的聚焦过程和焦点位置.

关键词：诱导聚焦自聚焦非线性折射率

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涡旋光束在反射中的正交偏振特性研究

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物理学报 2013年第17期62卷 214-220页

作者：张进周新星罗海陆文双春湖南大学信息科学与工程学院微纳光电器件及应用教育部重点实验室长沙410082

本文从角谱理论出发建立了涡旋光束在空气-玻璃界面反射时的傍轴传输模型,并研究了反射过程中诱导产生的正交偏振效应.当一水平偏振涡旋光束以不同角度入射时,反射光束的正交偏振分量呈现出类似于一阶厄米-高斯模式的双峰强度分布,而水... 详细信息

本文从角谱理论出发建立了涡旋光束在空气-玻璃界面反射时的傍轴传输模型,并研究了反射过程中诱导产生的正交偏振效应.当一水平偏振涡旋光束以不同角度入射时,反射光束的正交偏振分量呈现出类似于一阶厄米-高斯模式的双峰强度分布,而水平偏振分量强度分布呈现与入射光束相似的分布,且只在布儒斯特角附近入射时才现出与正交偏振分量垂直的双峰分布.对于任意线偏振入射光,其正交偏振分量的偏振方向不再垂直于入射时的偏振方向,而是与反射光束的中心波矢垂直,此时正交偏振分量出现有趣的旋转特性,其物理原因归结于任意线偏振光入射时所对应的水平与垂直偏振分量的反射系数不同.最后进行了相关实验验证,发现实验结果与理论分析符合得较好.

关键词：正交偏振涡旋光束任意线偏振

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F-函数扩展法求解超介质中的亮孤子和暗孤子

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物理学报 2013年第5期62卷 212-220页

作者：庄彬先郭珺项元江戴小玉文双春湖南大学信息科学与工程学院微纳光电器件及应用教育部重点实验室长沙410082

利用F-函数扩展法求解超介质中的超短脉冲传输方程,探讨了超介质中的反常自陡效应和特有的二阶非线性色散效应所导致的新的孤子现象和规律.结果表明,正折射区的二阶非线性色散效应可以代替线性色散效应形成亮孤子;正、负折射区的反常自... 详细信息

利用F-函数扩展法求解超介质中的超短脉冲传输方程,探讨了超介质中的反常自陡效应和特有的二阶非线性色散效应所导致的新的孤子现象和规律.结果表明,正折射区的二阶非线性色散效应可以代替线性色散效应形成亮孤子;正、负折射区的反常自陡效应由于其符号可改变,从而可在特定条件下分别在反常色散和正常色散区形成有别于常规介质的亮、暗孤子;反常自陡效应的符号或者反常自陡效应和三阶线性色散效应的相互比较关系能够控制亮、暗孤子中心的漂移方向.

关键词：孤子超介质 F-函数扩展法

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采用外调制器产生四倍频的光载毫米波光纤无线通信系统

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中国激光 2009年第1期36卷 148-153页

作者：刘丽敏董泽皮雅稚卢嘉陈林余建军文双春湖南大学计算机与通信学院微纳光电器件及应用教育部重点实验室湖南长沙410082

实验研究了采用一个外部调制器和一个光纤布拉格光栅(FBG)滤波器产生四倍频光载毫米波的光纤无线通信(ROF)系统。在中心站(CS),数据和射频(RF)信号通过混频后驱动外调制器,调节外调制器的直流偏置,产生抑制奇数阶边带的信号,用FBG将中... 详细信息

实验研究了采用一个外部调制器和一个光纤布拉格光栅(FBG)滤波器产生四倍频光载毫米波的光纤无线通信(ROF)系统。在中心站(CS),数据和射频(RF)信号通过混频后驱动外调制器,调节外调制器的直流偏置,产生抑制奇数阶边带的信号,用FBG将中心载波滤除,两个二阶边带通过光纤发送至基站。在基站(BS),两个边带在带宽为60 GHz的光电二极管中拍频,产生四倍射频信号的毫米波信号。实验显示,当射频频率为10 GHz时,可以产生频率为40 GHz的光载毫米波信号,得到的毫米波眼图和信号解调后的眼图效果都很好,功率代价小于1 dB。从眼图和功率代价两方面来看,2.5 Gbit/s的数据信号可在下行链路的光纤中传输40 km以上。

关键词：光通信光纤无线通信系统光载毫米波产生四倍频光纤布拉格光栅滤波器

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光相位调制器和光强度调制器产生40GHz光载OFDM毫米波信号的传输性能比较

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光学学报 2010年第6期30卷 1586-1591页

作者：夏敏敏董泽曹子峥张益民陈林湖南大学计算机与通信学院微纳光电器件及应用教育部重点实验室湖南长沙410082

实验研究了分别采用光相位调制器和光强度调制器产生40GHz光载正交频分复用(OFDM)信号的毫米波光纤无线通信(ROF)系统,并比较了二者的传输性能。在中心站,将20GHz的射频(RF)正弦波信号与2.5Gb/s的OFDM信号混频后驱动相位调制器或强度调... 详细信息

实验研究了分别采用光相位调制器和光强度调制器产生40GHz光载正交频分复用(OFDM)信号的毫米波光纤无线通信(ROF)系统,并比较了二者的传输性能。在中心站,将20GHz的射频(RF)正弦波信号与2.5Gb/s的OFDM信号混频后驱动相位调制器或强度调制器进行双边带(DSB)调制,产生的光载OFDM信号的毫米波经标准单模光纤(SSMF)传输到基站。在基站,经光纤布拉格光栅(FBG)滤除中心载波后的光调制信号经光电检测器转换成电调制信号,再与射频信号混频,恢复出基带OFDM信号,而分离出来的中心载波信号可以用于实现波长重用。实验验证了OFDM信号峰值-平均(峰均)功率比大小对系统误码率的影响。实验结果显示,在大入纤功率情况下,相位调制和强度调制产生的毫米波光信号经过50kmSSMF传输后,其功率代价分别为小于0.5dB和大于1dB。说明光相位调制器产生光载毫米波加载OFDM信号在光纤中的传输性能优于光强度调制器。

关键词：光纤无线通信正交频分复用光毫米波产生相位调制器强度调制器

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具有电与磁非线性效应超常介质中光束的聚焦特性

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强激光与粒子束 2010年第8期22卷 1745-1750页

作者：张景贵章礼富雷大军邓剑钦文双春湖南大学计算机与通信学院微纳光电器件及应用教育部重点实验室长沙410082

基于Drude模型,采用解析法与数值模拟法研究了具有电与磁非线性效应超常介质中光束的聚焦特性。结果表明超常材料中光束聚焦现象不但可以发生在自聚焦非线性介质中(正折射区)而且可以发生在自散焦非线性介质中(负折射区),且光束中心频... 详细信息

基于Drude模型,采用解析法与数值模拟法研究了具有电与磁非线性效应超常介质中光束的聚焦特性。结果表明超常材料中光束聚焦现象不但可以发生在自聚焦非线性介质中(正折射区)而且可以发生在自散焦非线性介质中(负折射区),且光束中心频率离介质的等离子频率越近,其聚焦效应越明显。特别是当电与磁非线性极化率为异号时,超常介质的非线性符号可以通过调控电与磁等离子频率的相对大小控制,这为主动操控光束的传输提供一种新的自由度。

关键词：非线性光学超常介质自聚焦光束传输

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光正交频分复用信号垂直泵浦全光波长变换研究

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光电子．激光 2009年第5期20卷 622-627页

作者：曹子峥董泽卢嘉陈林余建军湖南大学计算机与通信学院微纳光电器件及应用教育部重点实验室湖南长沙410082

理论分析了一种基于垂直泵浦结构光半导体放大器(SOA)的偏振无关光正交频分复用(OOFDM)信号波长变换模型,实验证明了基于SOA-四波混频(FWM)的OOFDM信号波长变换的可行性,观测到OOFDM在SOA引入噪声而带来的信号劣化。实验成功实现了2.5Gb... 详细信息

理论分析了一种基于垂直泵浦结构光半导体放大器(SOA)的偏振无关光正交频分复用(OOFDM)信号波长变换模型,实验证明了基于SOA-四波混频(FWM)的OOFDM信号波长变换的可行性,观测到OOFDM在SOA引入噪声而带来的信号劣化。实验成功实现了2.5Gbit/s光OFDM信号的波长变换,其误码率为1×10-3的接收机功率代价可以忽略,其极化敏感度小于3dB。

关键词：全光波长变换四波混频(FWM) 半导体光放大器(SOA) 正交频分复用(OFDM) 垂直泵浦

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高斯光束在超常材料界面的反射光束角移研究

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光学学报 2010年第11期30卷 3311-3316页

作者：黄文静罗海陆文双春湖南大学计算机与通信学院微纳光电器件及应用教育部重点实验室湖南长沙410082

利用角谱理论,分别研究了高斯光束在空气与负、近零、超大折射率超常材料界面上的反射光束角移现象,揭示了光束角移与传统古斯-亨兴位移和伊姆伯特-费多罗夫位移的联系与区别。研究发现,光束角移随着折射率及损耗的减小而增大;在负折射... 详细信息

利用角谱理论,分别研究了高斯光束在空气与负、近零、超大折射率超常材料界面上的反射光束角移现象,揭示了光束角移与传统古斯-亨兴位移和伊姆伯特-费多罗夫位移的联系与区别。研究发现,光束角移随着折射率及损耗的减小而增大;在负折射率介质界面,角移可能抵消负的古斯-亨兴位移,从而导致光束的纵向位移为正。此外,在近零折射率超常材料界面,在较大范围内不存在横向角移,而在极大折射率超常材料界面,横向角移极小。因此,零折射率和超大折射率超常材料可以用来避免反射光束角移导致的角色散。

关键词：光束角移角谱理论超常材料折射率

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各向异性超常材料平板透镜的聚焦特性分析

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物理学报 2010年第1期59卷 256-263页

作者：刘虹遥吕强罗海陆文双春湖南大学计算机与通信学院微纳光电器件及应用教育部重点实验室长沙410082

运用矢量角谱理论研究各向异性超常材料平板透镜的聚焦特性,得到了光束在平板透镜内外各区域的矢量场分布,揭示了超常材料平板透镜的聚焦特性跟材料的各向异性参数之间的定量关系,发现聚焦场的偏振态因平板透镜的各向异性特性而发生改变... 详细信息

运用矢量角谱理论研究各向异性超常材料平板透镜的聚焦特性,得到了光束在平板透镜内外各区域的矢量场分布,揭示了超常材料平板透镜的聚焦特性跟材料的各向异性参数之间的定量关系,发现聚焦场的偏振态因平板透镜的各向异性特性而发生改变.作为矢量理论的具体应用,分析了光轴方向磁导率为-1,其他各向异性参数均为1的超常材料平板透镜的聚焦特性,发现此类透镜对初始沿某一横向方向偏振的光束能实现部分聚焦,并发生偏振旋转现象.

关键词：超常材料平板透镜部分聚焦偏振态

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