关于光脉冲压缩中若干问题的理论研究

论文摘要

高重复率超短光脉冲的产生是高速光时分复用（OTDM）系统的关键技术之一。OTDM系统的传输速率越高,所需要的光脉冲的宽度就越窄。目前常采用GS-DFB半导体激光器作为OTDM系统的光脉冲源,这种脉冲源产生的光脉冲一般较宽,并带有一定的负啁啾,因而必须采用光脉冲压缩技术才能满足高速OTDM系统的要求。本文在现有工作的基础上,提出了一些切实可行、且能得到较好压缩效果的方案。 提出了利用色散补偿光纤（DCF）,色散位移光纤（DSF）和非线性掺铒光纤放大环镜（ED-NALM）获得无基座超短光脉冲的设计方案。数值模拟表明,利用该方案可使由GS-DFB半导体激光器产生的光脉冲获得有效的压缩,同时脉冲能量得到极大的提高。此方案对具有负啁啾的皮秒脉冲均具有较好的压缩和放大效果。 在以脉冲对作为泵浦脉冲,利用交叉相位调制效应对信号脉冲进行压缩的过程中,泵浦脉冲和信号脉冲间的离散效应将对脉冲压缩效果产生显著的破坏作用。基于此,本文提出了一种新的抑制离散效应影响的方法—非对称脉冲对法。与已有的非同步耦合法相比,采用非对称脉冲对法可大大提高脉冲压缩质量。 此外,本文还对基孤子脉冲在掺铒光纤（EDF）、色散递减光纤（DDF）中的压缩与放大进行了研究。结果表明:（1）通过合理地选择EDFA的参数,可使无啁啾的基孤子脉冲实现绝热压缩和放大;对具有初始啁啾的基孤子脉冲,压缩过程将不再满足绝热条件。（2）通过选取合适的分步拉曼增益来补偿DDF中的损耗后,基孤子脉冲在DDF中的绝热压缩效果会得到显著的提高。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.光纤通信的发展简介
• 2.光脉冲压缩技术研究的背景及现状
• 3.压缩脉冲的整形
• 4.本文的主要研究内容
• 参考文献
• 第二章 光脉冲在光纤中的传输特性
• 1.光脉冲的基本传输方程
• 2.光纤损耗对孤子传输的影响及补偿
• 3.高阶非线性对孤子传输的影响
• 参考文献
• 第三章 利用DCF，DSF和ED-NALM获得无基座超短光脉冲的设计方案
• 1.引言
• 2.设计模型
• 3.理论分析
• 4.结果与讨论
• 5.小结
• 参考文献
• 第四章 基于脉冲对的XPM脉冲压缩中离散效应的抑制
• 1.引言
• 2.理论模型
• 3.结果与讨论
• 4.小结
• 参考文献
• 第五章 EDFA对基孤子脉冲进行压缩与放大的数值研究
• 1.引言
• 2.理论分析
• 3.结果与讨论
• 4.小结
• 参考文献
• 第六章 基于拉曼放大对色散渐减光纤的绝热压缩效果的优化
• 1.引言
• 2.理论分析
• 3.结果与讨论
• 4.小结
• 参考文献：
• 结论
• 在读期间发表和录用的论文
• 致谢