收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

高非线性色散平坦微结构光纤的研究

王亚苗  
【摘要】: 本论文工作是围绕以下项目展开的:以任晓敏教授为首席科学家的国家重点基础研究发展计划(973计划)项目“新一代通信光电子集成器件及光纤的重要结构工艺创新与基础研究”(项目编号:2003CB314900);国家高技术研究发展计划(863计划)项目“光子晶体光纤及器件的研制与开发”(项目编号:2007AA03Z447)和教育部科学技术重大研究项目“基于微结构光纤的新一代光通信器件及系统”(项目编号:104046)。 微结构光纤(Microstructured Fibers,MFs)以其特殊的色散、非线性特性向人们展示了一个充满想象的应用前景。近年来,关于微结构光纤的设计、制造及应用已成为研究热点。目前利用微结构光纤产生可用于波分复用(WDM)光通信系统的超连续谱光源以及全光再生的应用研究日益受到重视。本论文主要围绕适于产生1550nm波段、宽带、平坦的超连续谱的高非线性色散平坦微结构光纤的设计及基于微结构光纤的超连续谱光源等方面的应用展开研究,主要成果如下: 1.理论研究了微结构光纤的结构参数对色散、非线性、损耗等特性的控制规律,利用有限差分波束传播法(FD-BPM)设计了两种性能优异的高非线性色散平坦微结构光纤。 (1)具有双色散零点、色散平坦、高非线性、低限制损耗的微结构光纤,在1.45~1.65μm波长范围内的色散值为-1.380~+0.9866ps/nm/km,限制损耗在10-4dB/km的量级;在1550nm的通信波长窗口处,非线性系数大于33.1W-1km-1。 (2)具有近零值的正常色散,色散平坦、高非线性、低限制损耗的微结构光纤,在1.45~1.65μm波长范围内的色散值为-1.65~0.335 ps/nm/km;在1550nm的通信波长窗口处,非线性系数可达33.7735W-’km-’,限制损耗低至3.32×10-4B/km.研究证明该光纤适于产生1550nm波段的、宽带、平坦的超连续谱。 以上设计的光纤还具有结构参数少、孔径与孔间距之比适中的优点。 3.利用上述设计的第二种光纤,即具有近零值的正常色散,色散平坦、高非线性、低限制损耗的微结构光纤,理论分析了脉冲的峰值功率、半高全宽、光纤长度、正负啁啾等对超连续谱产生的影响,结果表明:当泵浦光脉冲的半高全宽为1.5ps时,在80m的微结构光纤中产生-10dB带宽大于100nm的超连续谱,需要光脉冲的峰值功率为30W,与之比较,利用Crystal Fiber公司的(NL-1550-NEG-1)高非线性色散平坦光纤要产生-10dB带宽大于100nm的超连续谱,则需要120W的泵浦光功率。在相同前提下,设计的光纤对峰值功率的需求降低了50dBm左右。 4.与人合作,对基于超连续谱的DWDM光源的实现进行了实验研究,对平坦超连续谱进行了滤波窗口在0.8nm-2.5nm之间时的宽带滤波,滤波器的中心波长从1525nm遍历到1575nm,滤波结果显示能够得到携带脉冲信息的光源。 5.实验研究了基于微结构光纤产生超连续谱的全光2R再生。利用具有近零正常色散值和高非线性系数的微结构光纤,对10Gb/s光信号实现了基于超连续谱的全光再生,再生信号的消光比从10.3dB提升至15dB,同时消除了信号的幅度抖动。 6.利用基于超连续谱的DWDM光源以及一些色散补偿,全光再生器件进行了全光通信系统仿真,结果表明:产生的超连续谱滤波后获得了重复频率为10GHz、宽度为6ps脉冲序列;调制后的光信号经过98km长的G.652光纤传输后,利用1km的宽带色散补偿微结构光纤对其进行色散和色散斜率补偿,补偿后的眼图与补偿前相比有明显改善;有全光再生单元存在时,信号眼图Q因子从11.4提高至12.7,眼图高度提高了8.3%。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 胡明列,王清月,栗岩锋;微结构光纤的有限元分析计算法[J];中国激光;2004年11期
2 徐永钊;王子南;张霞;黄永清;任晓敏;;基于微结构光纤的10GHz超过1100信道的平坦超连续谱光源[J];中国激光;2007年05期
3 胡明列,王清月,栗岩峰,王专,柴路,邢歧荣;飞秒激光在大空气比微结构光纤中增强的非线性光谱展宽[J];中国激光;2004年12期
4 宋学鹏;陈波;林健飞;张霞;黄永清;任晓敏;;多芯微结构光纤产生超连续谱[J];中国激光;2006年08期
5 闫培光;李乙钢;吕可诚;阮双琛;郭春雨;;正常色散区泵浦微结构光纤产生超连续谱研究[J];深圳大学学报(理工版);2006年01期
6 何万迅,施文康,范晓波,何朔,叶爱伦;大尺寸气孔微结构光纤在光纤光栅中的应用[J];压电与声光;2002年01期
7 李曙光,冀玉领,周桂耀,侯蓝田,王清月,胡明列,栗岩峰,魏志义,张军,刘晓东;多孔微结构光纤中飞秒激光脉冲超连续谱的产生[J];物理学报;2004年02期
8 严寒;;纤维光学 光纤材料与制备[J];中国光学与应用光学文摘;2005年06期
9 胡明列,王清月,栗岩锋,王专,倪晓昌,柴路,张志刚,章若冰,侯蓝田,李曙光,周桂耀;非均匀微结构光纤中超连续光的产生和传输[J];中国激光;2004年05期
10 武劲青,薛文瑞,周国生;方形渐变空气孔微结构光纤的色散特性分析[J];光学学报;2005年02期
11 胡明列,王清月,栗岩峰,柴路,王专,邢歧荣;飞秒激光脉冲在双折射微结构光纤中频率变换的研究[J];中国激光;2005年05期
12 胡明列,王清月,栗岩峰,倪晓昌,张志刚,王专,柴路,侯蓝田,李曙光,周桂耀;非均匀微结构光纤中双折射现象的研究[J];物理学报;2004年12期
13 栗岩锋,王清月,刘博文,胡明列;孔助光纤(Hole-assisted lightguide fiber)色散和双折射特性的研究[J];光子学报;2004年11期
14 王伟;侯蓝田;;光子晶体光纤的现状和发展[J];激光与光电子学进展;2008年02期
15 闫培光;李乙钢;吕可诚;郭春雨;阮双琛;;微结构光纤中高效反Stokes波产生研究[J];深圳大学学报(理工版);2006年02期
16 徐永钊;任晓敏;张霞;卫艳芬;黄永清;;基于高非线性微结构光纤环镜的脉冲压缩与基座抑制(英文)[J];光子学报;2007年07期
17 李曙光;程同蕾;张焕平;侯蓝田;;微结构光纤正常色散区飞秒激光脉冲传输光谱展宽的功率饱和效应[J];中国激光;2008年07期
18 李秋菊;;近红外波段微结构光纤中光子带隙的实验研究[J];德州学院学报;2008年06期
19 刘兆伦;刘晓东;倪正华;李曙光;周桂耀;侯蓝田;;高非线性色散平坦微结构光纤的研究[J];激光杂志;2006年02期
20 武劲青,薛文瑞,周国生;方形和三角形格点分布渐变空气孔微结构光纤的色散特性比较[J];量子光学学报;2005年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 马会芳;郑龙;张霞;黄永清;任晓敏;;色散平坦微结构光纤中超连续谱的幅度噪声研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
2 谢栋;文建国;;一种适合低阈值中红外超连续谱产生的新型微结构光纤[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
3 郑娟娟;侯蓝田;周桂耀;侯峙云;李曙光;邢广忠;;微结构光纤中光子局域化现象[A];第十届全国红外加热暨红外医学发展研讨会论文及论文摘要集[C];2005年
4 郑龙;张霞;施雷;高静;马会芳;黄永清;任晓敏;;基于金纳米层的微结构光纤表面等离子体共振传感器[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
5 蒋作文;李进延;李诗愈;陈伟;李海清;;微结构光纤结构设计和制备技术的研究[A];全国第十二次光纤通信暨第十三届集成光学学术会议论文集[C];2005年
6 罗杰;代志勇;杨亚培;张旨遥;戴基智;;等效折射率方法分析PCF的无尽单模特性[A];2007年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];2007年
7 王应德;薛金根;蓝新艳;张杰;;聚合物光子晶体光纤研究进展[A];全国第十一次光纤通信暨第十二届集成光学学术会议(OFCIO’2003)论文集[C];2003年
8 陈伟;李进延;李诗愈;雷道玉;戴能利;陆培祥;;光子晶体光纤及其技术进展[A];全国第十三次光纤通信暨第十四届集成光学学术会议论文集[C];2007年
9 童维军;韦会峰;汪洪海;韩庆荣;罗杰;Raadjkoemar Matai;;光子晶体光纤的设计、制造和性能研究[A];全国第十三次光纤通信暨第十四届集成光学学术会议论文集[C];2007年
10 郭春雨;阮双琛;陈祖聪;欧阳德钦;闫培光;韦会峰;胡学娟;;高功率连续波泵浦超连续谱光源及其平坦化研究[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵乃峰;基于微结构光纤的全光功能器件研究[D];北京邮电大学;2009年
2 吴婧;微结构光纤的传输特性和传感解调技术研究[D];南京师范大学;2011年
3 王伟;色散平坦微结构光纤理论设计及四波混频特性的研究[D];燕山大学;2010年
4 朱晓亮;波导型微结构光纤与标准光纤的耦合机理研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 王豆豆;新型微结构聚合物光纤的设计及传输特性分析[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2012年
6 宋学鹏;微结构光纤非线性特性的理论及其实验研究[D];北京邮电大学;2006年
7 李曙光;微结构光纤中超短激光脉冲传输及色散特性研究[D];燕山大学;2004年
8 孙婷婷;光子晶体光纤激光器和超连续光源的研究[D];南开大学;2008年
9 王子南;偏振复用光纤通信系统及微结构光纤器件的相关技术研究[D];北京邮电大学;2009年
10 冀玉领;微结构光纤中的模间干涉及光腔的模式耦合[D];燕山大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王亚苗;高非线性色散平坦微结构光纤的研究[D];北京邮电大学;2010年
2 郑龙;新型微结构光纤设计及其应用研究[D];北京邮电大学;2011年
3 韩佳巍;微结构光纤的色散与非线性特性的研究[D];兰州理工大学;2010年
4 马文文;锥形微结构光纤中飞秒激光脉冲传输特性研究[D];燕山大学;2010年
5 石帅;微结构光纤截面参数的光学测量[D];哈尔滨工程大学;2011年
6 汪徐德;光子晶体光纤的特性及其应用研究[D];华南师范大学;2007年
7 卫艳芬;基于微结构光纤的全光2R再生研究[D];北京邮电大学;2007年
8 卢文娟;微结构光波导光学特性的研究[D];北京邮电大学;2011年
9 刘卓群;掺镱双包层微结构光纤研制与特性分析[D];燕山大学;2012年
10 王韩毅;微结构聚合物保偏光纤的研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2007年
中国重要报纸全文数据库 前8条
1 维佳;烽火再担两项国家“973”项目[N];人民邮电;2009年
2 微文;OFS光纤技术研究又有新进展[N];中国电子报;2002年
3 宋剑峰;OFS实验室发布全光网络前沿理念[N];中国高新技术产业导报;2002年
4 ;OFS宣布光纤技术研究新成果[N];人民邮电;2002年
5 记者 杨念明 通讯员 汪红霞 实习生 罗璇;掌握新一代光纤研制技术[N];湖北日报;2010年
6 光纤通信技术和网络国家重点实验室、烽火通信科技股份有限公司 陈伟 李诗愈 王彦亮 王冬香 罗文勇 黄文俊;特种光纤备战物联网[N];通信产业报;2010年
7 烽火通信科技股份有限公司 光纤通信技术和网络国家重点实验室 罗文勇 陈伟 李诗愈 黄文俊;从实验室走向家庭[N];通信产业报;2011年
8 凃燕;烽火通信新型光纤项目通过国家验收[N];人民邮电;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978