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基于光子晶体光纤的拉曼放大器及光学参量放大器的理论研究

尚韬  
【摘要】: 近二十年来,随着高速率、大容量、超长距光通信技术的迅速发展,实际应用对光纤性能提出了越来越高的要求。对于传统光纤,由于纤芯与包层的折射率差变动很小,导波模式很难大幅度改变以满足不同色散和场强分布光纤的要求。近年来,人们对光子晶体光纤(PCF,又称多孔光纤或微结构光纤)的研究不断深入,是因为其呈现了多样化的衰减、色散和非线性等光学特性。光子晶体光纤灵活的包层微结构使其相对于传统光纤具有许多独特而有益的光学特性,如超宽波长范围内的单模传输、高度可控的色散和模场有效面积等特性,这些特性提供了一种新型的光传输介质,也为光通信领域的设计和应用带来了全新的观念。目前,各种新型的、基于PCF的光通信器件正在大量设计和开发。其中色散可控的高非线性PCF的研究是热点之一,其应用主要包括光纤拉曼放大器(FRA)、光纤光学参量放大器(FOPA)、宽带可调谐波长转换、超短脉冲压缩、非线性信号的产生和整形、以及光学信号的再生等领域。 基于受激拉曼散射(SRS)效应的光纤拉曼放大器在合理配置多泵浦结构的情况下,具有低噪声、在线放大、超宽的平坦增益、以及放大波长灵活可调等优点。相对于传统光纤,PCF可实现很高的拉曼增益效率,而且PCF具有灵活可调的高负色散,以其组成的色散管理


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