李隆[1]2001年在《四波混频光谱术的研究》文中研究说明自激光发明以后，光与物质的强相互作用便引起人们广泛的关注。而四波混频作为一种重要的叁阶非线性效应从70年代以来一直引起人们的注意。四波混频光谱与一般光谱（如自发喇曼散射光谱等）相比具有许多的优点。光谱的获得基于是相干光之间的四波混合，光谱的讯息存在于混频过程中产生的相干光之间。因此这种光谱具有高灵敏度和高分辨率。 四波混频光谱作为一种高分辨率非线性光谱技术是研究探测物质的共振及瞬态性质的重要手段，在原子能级的测量上具有独特的优越性。可以广泛的应用于固体、液体、气体介质的光谱研究中，也可以用来把可调谐相干光源的频率范围扩展到红外和紫外。 四波混频光谱由于其独特的研究方式成为非线性光学中重要的研究手段，自相位共轭、相干辐射的频率范围扩展方法、瞬态四波混频等方法均受到人们的日益关注。中国科学院物理所光学组叶佩弦、米辛、傅盘铭、俞祖和等从事四波混频光谱术的研究已有近几十年的历史，不间断的努力获得了丰硕的科研成果。其成果涉及诸多研究领域，在国际上享有很高的知名度，在国内一直处于领先地位。着名激光光谱学者哥仑比亚大学Hartmann教授给与了高度的赞誉“虽然光子回波和四波混频的研究在60年代早期已有所发展，但它们之间的直观联系只是最近通过叶（佩弦）和沈（元壤）的工作才得到确认”。他们组的系列研究成果──非线性光学新效应“四波混频光谱术”其应用，在1997年3月获得国家技术专利，专利号为：92100608。 本文的整个工作是在中科院物理所做的。作为此次实验项目的实施者，所有的工作都得到了傅盘铭、米辛、俞祖和等组内老师的悉心指导和帮助。研究工作包含以下几个方面内容： 首先总结了近几年四波混频光谱术、超快调制光谱的研究动态和研究成果。并跟随傅盘铭研究员进行了四波混频光谱术、超快调制光谱的理论和实验技术的系统研究； 其次我们将四波混频光谱术应用到钠的Rvuberg原子的研究中。在热管炉中，钠蒸汽内进行了一系列的非简并四波混频实验研究。在实验上，我们得到与预期理论计算相符合的、稳定的、钠高激发态的Rgdberr态系列光谱，高激发态的Rydberg原子的缀饰态光谱，另外还就其某一条谱线的饱和光谱、缓冲气体压力增宽效应进行了实验研究。这些实验研究技术都是以前Rgdberr态光谱科研技术中未涉及的，在国际上属于首次发现和应用。 最后我们对钠的高激发Rydberg态的非简并四波混频光谱，高激发态的Rgdberr原子的六波混频缀饰态光谱，某一条谱线的饱和光谱、缓冲气体压力增宽效应光谱进行了理论研究和论证。 在钠蒸汽的Rvdberg原子的研究中采用的实验技术是非简并四波混频方法。非简并四波混频方法基于气体介质的叁阶非线性光学效应。这种方法经常被用来探测物质的共振及瞬态性质，并且所得到的四波混频光为相干信号光，由于是完全的消多普勒效应和相位匹配的，因此具有强方向性、探测灵敏度高、信噪比好等特点，其优越性是以往传统研究Rgdberr原子方法，如荧光光谱法、场电离法等无法比拟的，是研究原子高激发态的Rydberg态光谱的新方法，可以作为一种科学研究技术进行推广使用。 特别是研究Rydberg态原子缀饰态采用的六波混频技术，目前正应用于钡的Rydberg态原子缀饰态研究中。六波混频技术是采用差频方法，因此具有完全的相位匹配和消多普勒增宽，是全新的光谱学方法，可以进行全方位推广应用，如用可见光方法替代紫外光研究原子的Rgdberr态，可获得高能态系列光谱；在液体中研究喇曼共振光谱；在固体中研究光学声子探测等多方面的发展，必将引起国际混频技术研究的又一次新的浪潮。
杨军[2]2007年在《碘分子前向简并四波混频光谱的理论与实验研究》文中研究说明简并四波混频光谱技术具有探测灵敏度高、光谱分辨率好、好的时间分辨和空间分辨、可远距离探测、不受背景气压影响等优点,已广泛地应用于对痕迹量原子、分子和自由基的探测,以及对燃烧诊断的研究等方面。本论文概括了简并四波混频的一些基本理论,介绍了理论计算DFWM信号的模型,用Matlab计算了DFWM的谱线线形随总的入射激光能量的变化和信号强度随入射光能量变化的关系曲线。确定了最大信号强度时的入射光能量。对目前DFWM实验中采用的两种不同的光路布局进行比较,阐述了两种光路布局的优缺点,并确定本实验中采用前向光路布局。搭建了一套测量静态样品池中气象介质DFWM光谱实验装置,介绍了一种在前向DFWM光路中调节叁束泵浦光重迭的新方法。在实验方面,测定了常温纯的DFWM光谱。研究了常温纯碘条件下泵谱激光能量对I_2的DFWM光谱影响,测定了I_2的DFWM信号强度随泵谱激光能量的变化关系,并用Abrams模型解释了实验结果。研究了常温纯碘条件下泵谱激光能量对I_2的DFWM光谱线形的影响,并结合BLE理论对这种现象给出了合理的解释。研究了外加气体(空气)对I_2的DFWM光谱的影响,测量了不同外加空气压强下I_2的DFWM信号强度随泵谱激光能量的变化关系,在不同泵谱激光能量下I_2的DFWM信号强度随外加空气压强的变化关系,表明在较低泵谱能量下,外加空气对I_2的DFWM有猝灭作用。而当较高泵谱能量时,外加空气对I_2的DFWM却有增强作用。用“热光栅”模型解释了这一现象。还研究了常温下不同泵浦激光能量时外加气体(空气)对I_2的DFWM光谱线形的影响。并根据吸收效应解释了实验结果。最后首次测定了常压下I_2的前向DFWM光谱。
张彦鹏[3]2000年在《瞬态相干相位共轭四波混频和六波混频光谱术》文中进行了进一步梳理相位共轭极化拍频起源于四波混频或六波混频过程间的极化干涉。这种相干效应与起源于波函数几率幅之间干涉的量子拍频有着很大的差别。基于二阶相关函数理论研究了准二能级、级联叁能级和四能级系统中极化拍频的激光相干效应,发现拍频信号的时间特性依赖于激光场的随机特性和跃迁的横向弛豫率。分别考虑了泵浦光束为窄带和宽带的情形,发现拍频信号不仅进行着时间振荡而且同时进行着空间振荡。如果相位共轭极化拍频被用作能级差的测量,其优点是两态之间的能级差可以很大,而且在测量中可以获得消除多普勒增宽的精度。我们研究了相位共轭极化拍频光谱术和时间及频率领域中其它消除多普勒增宽技术之间的关系。发现当泵浦光为窄带和宽带时,相位共轭极化拍频光谱术分别对应于消除多普勒增宽的饱和吸收光谱学(或中间态共振的双光子吸收光谱学)和叁脉冲受激光子回波(或和频叁能级光子回波)。可是,它拥有时间及频率领域技术的主要优点。基于二阶相关函数理论,我们研究了多普勒增宽系统中极化拍频的不对称特性。从物理上解释了极化拍频的不对称特性是由于不对称光路中光学元件的色散造成了两个自相干过程零延时之间存在偏差引起的。值得一提的是这种极化拍频信号的不对称特性并不会影响它对能级差的测量精度。我们还利用二阶相关函数理论研究了准二能级、级联叁能级和四能级多普勒增宽系统中极化拍频的叁阶和五阶非线性效应。发现相位共轭五阶极化拍频是五阶非线性光学极化强度之间干涉的结果,拍频信号不仅进行着时间振荡而且同时进行着空间振荡,它对激光绝对频率的测量可达到与激光线宽同一量级的精度。利用混沌、相位扩散和实高斯场模型研究了多普勒增宽系统中极化拍频的四阶相关效应,发现拍频信号的时间特性依赖于激光场的随机特性和跃迁的横向弛豫率,拍频信号的调制项依赖于决定于激光线型的二阶相关函数。由于激光场不同的随机涨落模型仅仅会影响四阶相关函数,它们对拍频信号总体的时间调制特性影响甚小。在时间领域指出了相位涨落和振幅涨落的不同作用。混沌场的四阶相关函数理论对多普勒增宽系统中的极化拍频是至关重要的。分别考虑了窄带和宽带情形,发现它对两态之间能级差的测量可以得到消除多普勒增宽的精度。从物理角度讨论了多普勒增宽相位共轭极化拍频和DeBeer提出的超快调制光谱学之间的差别。最后,我们利用相位扩散模型研究了拉曼增强非简并四波混频中激光场的相关效应,指出了光场涨落的不同作用。提出用时间延迟方法消除热背底。激光为宽带非相干光时,随着时间延迟的增加,拉曼增强非简并四波混频信号强度的共振项和非共振项之间的比值增加。这种增加可以通过考虑激光场涨落对拉曼共振项和分子取向栅之间具有不同的影响来解释。激光为高斯线型时,我们利用二阶相关函数理论阐明了拉曼增强非简并四波混频信号的最大值并不出现在两泵浦之间的相对时间延迟τ=0处的不对称时间特性。在二硫化碳(CS2)中,利用混沌和相位扩散模型研究了相位共轭拉曼增强极化拍频的六阶相关效应。基于这两种随机模型,我们分别考虑了泵浦光场的窄带和宽带情形,发现拍频信号不仅进行着时间振荡而且同时进行着空间振荡。用拉曼增强极化拍频测量拉曼活性振动模共振频率的总体精度取决于拉曼模式和分子取向栅的弛豫率。而且,拍频信号的时间特性依赖于激光的随机特性和拉曼模式及分子取向栅的衰变率。激光场不同的随机模型仅仅会影响四阶和六阶相关函数。进而,在时间领域指出了相位涨落和振幅涨落的不同作用。从物理角度讨论了拉曼增强极化拍频和多普勒增宽系统中相位共轭极化拍频的四阶相干特性之间的区别。混沌场的六阶相关函数理论对拉曼增强极化拍频是至关重要的。
郑涛[4]2010年在《基于简并四波混频的超精细光谱检测理论研究》文中认为精细光谱及超精细光谱在现代物质微观信息的测量技术中揭示了物质结构等微观特性。而激光光谱技术是现在精细光谱、超精细光谱测量的主要手段。目前,常用的激光测量技术都存在诸如分辨率不高、检出限偏高、取样量较大,成本昂贵等缺陷。针对这一状况,论文提出将简并四波混频激光光谱分析技术用于物质超精细结构检测,利用非线性叁阶效应,选择适当的参量近似,建立叁阶非线性等效光栅双光束干涉模型,因此论文工作包括以下几方面：(1)对超精细光谱检测理论研究和发展情况进行总结和评述,考察各种方法的特点和适应范围。(2)选定检测模型使用的检测手段为激光叁阶非线性效应中的简并四波混频,通过解决在建立叁阶非线性等效光栅双光束干涉模型过程中的光栅模型建立、测量参数选择、理论近似问题,建立叁阶非线性等效光栅双光束干涉模型。(3)由研究介质中可测量的入射光强入手,推导出介质中的温度分布T(x),进一步得到温度引起的折射率变化Δn,所以含有样品信息的衍射光束振幅可以通过求解贝塞尔函数得到,最终结合干涉模,得到叁阶非线性等效光栅双光束干涉模型中需要的最重要的模型指导公式随后,讨论了基于简并四波混频的超精细光谱检测理论的优缺点。叁阶非线性等效光栅双光束干涉模型可直接获取检验样品的微观信息,其测量没有光谱展宽,具有超精细光谱分辨能力；测量效率极高,所检测样品可涵盖固、液、气叁种,且所需用量很小,是对现有各种测量模型的一种新的修正和补充。
刘颂豪, 赫光生[5]1982年在《非线性光学的发展与成就》文中研究说明本文简要评述了非线性光学(强光光学)二十年来的发展历史和所取得的成就,说明了强激光与物质相互作用的主要特点,强调了开展非线性光学研究的重大科学技术价值。着重介绍了各种主要非线性光学效应的种类、原理、研究进展、以及它们各种可能的和现实的应用。所论述到的主要研究课题方面包括有:光学相干混频、受激散射、自聚焦和自相位调制、光学相位共轭、光学双稳态、瞬态相干光学效应以及各种强光光谱学效应等。
叶佩弦, 付盘铭, 俞祖和, 米辛, 张瑞华[6]1991年在《四波混频光谱术》文中研究表明本文介绍我们用四波混频研究光与物质相互作用方面取得的新进展．其中包括拉曼增强非简并四波混频，用时间延迟方法区分分子取向栅及热栅，多能级吸收带的非相干光时间延迟四波混频，激光感生螺旋结构及用时间分辨简并四波混频研究原子的碰撞线宽变窄效应．
李璐杰[7]2013年在《太赫兹波的产生及其对太赫兹波进行叁维探测的研究》文中进行了进一步梳理本论文的研究内容分为两个部分：单脉冲太赫兹波探测技术的研究：气体等离子体太赫兹辐射源物理机制的研究。在笫一部分内容中,针对传统的单脉冲太赫兹波探测方法至多能获得太赫兹波的二维电场强度分布(E(t)或E(x,t)或E(x,y))的不足,本文提出一种可对单脉冲太兹波的叁维电场强度分布(E(x,y,t))进行实时探测的方法。在：第二部分内容中,研究了双色飞秒激光电离气体产生太赫兹辐射的物理机制。通过对双色飞秒泵浦激光的偏振态、相对相位差脉冲波形等参数进行分析,对非线性四波混频模型和光电流模型进行了对比研究。基于理论分析和数值模拟结果,首次提出了关于这两个物理模型的叁个新的理论分歧。对其的一个理论分歧进行了实验证明,实验结果表明了光电流模型的适用性。另外,通过求解叁维含时薛定谔方程,首次研究了隧道电离条件下,双色飞秒激光电离氢原子产生太赫兹辐射的物理过程。本文具体的研究内容如下：1.将传统的太赫兹波电光采样技术与飞秒脉冲数字全息技术相结合,提出一种具有飞秒级时间分辨率的、可对单脉冲太兹波的叁维时空电场分布进行实时探测的新方法。该方法是一种泵浦-探测技术：其中,皮秒太赫兹脉冲作为泵浦信号,可在电光晶体中产生超快双折射变化现象；该超快双折射变化能够对飞秒探测子脉冲串的叁维波前相位分布进行调制；使用飞秒脉冲数字全息术及其角度复用技术,可将飞秒探测子脉冲中的叁维波前相位延迟记录于复合全息图中；最后,通过对复合全息图进数值再现,可一次性获得皮秒太赫兹脉冲持续时间内的多个采样时间点处的叁维空间电场分布信息,即获得了单脉冲太赫兹波的叁维时空电场分布信息。通过数值模拟对该方法的要行性进行了验证,并分析了探测误差以及探测灵敏度。2.基于非线性四波混频模型和光电流模型,研究了双色飞秒泵浦激光的偏振态和相对相位差对太赫兹波和叁次谐波辐射功率的影响。实验结果显示,当基频波分别为椭圆偏振态和线偏振态时,产生的太赫兹波和叁次谐波辐射功率随相对相位差对应分别满足“正相关”关系以及“反相关”关系。光电流模型计算结果与上述实验结果吻合。非线性四波混频模型则得出,当基频波为线偏振态时,对应“正相关”关系成立：的结论。模拟结米反映了两种模型的分歧,而实验结果证明了光电流模型的适用性。3.基于非线性四波混频模型和光电流模型,研究了脉冲波形变化对太赫兹辐射的功率和频谱的影响。选择具有时间反演特性的两个飞秒脉冲(f(t),f(-t))作为泵浦激光。光电流模型计算结果表明,两种情况产生的太赫兹波功率及频谱带宽均不同；具有较陡峭上升沿的泵浦脉冲,其产生的太赫兹辐射的功率和频谱带宽更大。与之相比,非线性四波混频理论认为两种条件下得到的太赫兹脉冲频谱完全一致。该数值模拟结果反映了两种模型的第二个理论分歧。4.基于非线性四波混频模型和光电流模型,研究了双色飞秒激光相对相位差对叁阶非线性极化率各分量取值的影响。设计了实验系统,选取了叁种特殊的双色泵浦激光偏振态,得到一个完备的方程组。基于光电流模型,计算得到叁阶非线性极化率分量的5个比值关系(χ黑、,／χ黑,χ：鲁。／χ黑,χ黑／χ盟χ‰／χ黑,χ热／χ黑)随双色飞秒激光相对相位差的变化关系。计算结果显示,上述五个比值关系是双色飞秒激光相对相位差的函数；z黑分量与χ黑分量的比值为负值,且绝对值与χ黑在同一数量级,表明等离子体介质存在“固有的”非中心对称性。与之相比,传统的非线性四波混频理论则认为,上述五个比值关系为定值,而且不存在上述比值为负的现象。该数值模拟结果反映了两种模型的第叁个理论分歧。5.详细介绍了Muller提出的叁维含时薛定谔方程求解算法,并研究了Hlnix演化算符中的M。和△。矩阵满足反厄密矩阵条件的必要性。数值模拟结果显示,基于修正前后算法分别得到的电子波函数几率((妒l少〉)在同一数量级。该结果表明,原算法中给出的M.和△.矩阵的形式上虽然不满足反厄密矩阵条件,但是由此带来的计算误差可以忽略。6.基于量子理论模型,研究了氢原子与双色线偏振飞秒激光的相互作用过程。通过求解叁维含时薛定谔方程,获得了在泵浦脉冲持续时间内,电子波函数的时间、空间演化结果,并进一步计算得出太赫兹辐射的频谱及相应的太赫兹脉冲时域波形。7.基于量子理论模型,通过设定边界吸收模板宽度,研究了不同空间范围内的电子波函数对太赫兹波及叁次谐波产量的贡献。通过计算分波偶极跃迁,我们得到了基态-激发态,基态-连续态,激发态-激发态,激发态-连续态,连续态-连续态5个部分的分波偶极跃迁对应的偶极距以及相应的太赫兹时域分布。结果显示,连续态-连续态的跃迁是产生太赫兹辐射的主要来源;叁次谐波辐射则主要与连续态-连续态的跃迁,以及基态-激发态的跃迁有关。8.基于量子理论模型,研究了脉冲波形对太赫兹波和叁次谐波产量的影响。选用了四种脉冲包络函数,分别具有不同的上升沿或下降沿。模拟结果表明,脉冲上升沿越陡峭,产生的太赫兹波和叁次谐波辐射功率越高。与下降沿相比,上升沿对太赫兹波和叁次谐波产量的影响更大。其中,对时间反演脉冲(f(t),f(-t))的对比研究结论与基于光电流模型得出的结论具有一致性。9.基于量子理论模型,研究了“电离过程”本身以及电离后的“等离子体”分别具有的非线性极化率。选用完全一致的两个飞秒脉冲分别与氢原于、氢等离子体(离子-电子系统)相互作用,并分别计算两个飞秒脉冲产生的太赫兹波和叁次谐波产量。根据其产量大小可直接判定“电离过程”本身以及电离后的“等离子体”分别对应的非线性极化率大小。模拟结果显示,前者具有的非线性极化率比后者大约高1至2个数量级。
马玲梅[8]2011年在《光模数转换中的并行处理方法及半导体光放大器光开关》文中提出光模数转换技术和全光包交换技术在很多领域都起着重要的作用。本论文提出了一种基于四波混频效应的对高速取样脉冲序列进行并行处理的方法。该方法可以将单波长光取样序列通过四波混频效应转换为多波长序列，然后用波分解复用的方法实现并行处理。在取样重复频率为9.95GHz时，获得的六通道并行输出的通道间串扰高阶四波混频分量的串扰均小于-29dB。各通道的光信噪比为29.3dB至36.8dB。并行前后的取样序列的相位噪声对比证明了并行过程没有增加脉冲的时间抖动，并抑制了低频的相位噪声。在同样的取样率下，获得的十通道并行输出的串扰小于-29.6dB。加载4.4GHz的微波信号后，用电ADC将并行输出量化后得到各通道的信噪比为24.9dB至27.3dB，与并行处理前相当。论文还讨论了影响并行输出质量的一些因素。为了获得更高重复频率的光取样源以实现对更大带宽的微波信号的光取样，我们将10GHz重复频率的光脉冲序列进行了非线性压缩。当用普通单模光纤来补偿色散实现压缩时，获得的最小脉宽为0.457ps。当采用色散补偿光纤代替普通单模光纤以补偿后续器件引入的过多反常色散时，获得的脉冲最小宽度为0.318ps。将这个窄脉冲序列复用至640GHz后，其自相关曲线表明脉冲的幅度比较均衡。文中提出了一种基于半导体光放大器中的非线性偏振态旋转效应的光控2×2光开关的实现方法。该方法具有低成本、高速、对信号的调制格式和波长透明以及低功耗的优点。在输入数据为10Gbit/s时，其基本功能得到了验证，每比特需要的开关功率仅为400fJ，开关时间小于1ns。在10Gbit/s的数据输入下测量了在不同输入条件下光开关的误码率并计算了其功率代价。在109的误码率下，单输入和双输入情况下光开关最大功率代价分别为为1.8dB和2.3dB。论文还讨论了SOA的端面反射和偏振分束器的消光比对光开关性能的影响。基于这个全光2×2光开关，我们提出了一种基于SOA中非线性偏振态旋转效应的光缓存控制单元，它可以应用于堆栈式全光缓存器。
徐永钊[9]2007年在《光子晶体光纤及相关通信光电子技术的理论与实验研究》文中认为本论文的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工艺创新与基础研究”(项目编号：2003CB314900)；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)，国家高技术研究发展计划(863计划)项目“单结构与多结构集成式光子晶体光纤及器件”(项目编号：2003AA311010)以及北京市教委共建项目(项目编号：XK100130437)。光纤在通信系统、传感、医疗器械和各种光学器件等众多领域中具有重要和广泛的应用。在过去的几年里，为了提高光纤在各种应用中的性能，人们积极研制新型的光纤。光子晶体光纤(Photonic Crystal Fiber，简称PCF)的研制成功，是光纤技术领域最新的进展之一，其研究受到了全世界众多研究人员极大的关注。PCF在中心处引入了缺陷作为芯区，而周围排列着许多沿光纤长度方向延伸的空气孔，通过改变空气孔的尺寸和排列方式，可以灵活地控制光纤的传输特性。光纤中微结构的使用使光纤多方面的物理性能得到了改善，并为光纤在各个领域的应用打开了新局面。事实上，每个应用领域也是利用了PCF由于微结构所赋予的优良特性。PCF为光电子器件的设计提供了新的平台，并展示了许多新的功能。它在通信、非线性光学、传感和光纤器件等许多领域中有广阔的应用前景。由于PCF新颖的结构和具有常规阶跃光纤无法比拟的独特特性，PCF在未来可预见的时间里仍将是一个活跃的研究领域。本论文主要对PCF及相关通信光电子技术进行了理论和实验研究，主要研究内容和创新点如下：1．建立了以各向异性完全匹配层(APML)为吸收边界条件的时域有限差分法(FDTD)PCF计算模型，详细讨论了FDTD差分表达式的推导和APML技术，并成功应用于PCF的特性分析。2．提出了改进的有效折射率方法(IEIM)用于精确分析PCF。IEIM由常规的全矢量有效射率方法(EIM)发展而来，但比常规的全矢量EIM方法具有更高的计算精度。IEIM的计算结果无论是与其他方法获得的精确计算结果，还是与先前文献报道的实验结果相比较都非常吻合，是分析PCF一种有力工具。3．提出了利用具有小正常色散值的色散平坦PCF，在通信波段产生宽带、平坦超连续谱的方法。该类型PCF的色散与波长成凸型函数关系，且没有色散零点。采用数值模拟的方法，详细研究了光纤参量和泵浦条件对超连续谱产生的影响。4．设计了具有小正常色散值的色散平坦PCF用于产生宽带、平坦的超连续谱，并通过光谱滤波获得了多波长脉冲信道。5．结合光子晶体光纤和拉锥的优点，设计了一种锥型光子晶体光纤用于产生宽带、平坦的超连续谱。该光纤具有平坦的色散特性，同时色散值沿光纤长度方向逐渐减小，由正值减小到负值。理论研究结果表明，利用该类型的光纤和具有几个皮秒宽度的泵浦脉冲，可以在通信窗口有效地产生平坦的超连续谱。6．首次利用具有小正常色散值的非线性色散平坦PCF和高重复率的皮秒泵浦脉冲，在1.55μm波段产生了谱宽超过90nm的平坦的超连续谱。该宽带、平坦的超连续谱能同时提供波长间隔为10GHz、超过1100路的多波长载波信道。通过对光谱滤波，实验获得了速率为10Gbit／s的多波长脉冲序列。这样的超连续谱源在DWDM光通信系统、波长变换等方面都有重要的应用。同时结合数值模拟的方法进行了研究，模拟结果与实验结果非常一致。7．提出了基于PCF自相位调制效应的全光再生的方案，理论和实验上论证了其可行性。利用PCF和带宽滤波器，获得了近似阶跃状的功率传输函数和没有发生形变的再生脉冲。该再生器对皮秒脉冲起到良好的再生作用，可用于高比特率数据信号的再生。研究结果表明，具有正常色散的非线性PCF适合于全光2R再生。8．提出了利用具有高非线性和大反常色散值的PCF构成的非线性光纤环路镜(PCF-NOLM)进行脉冲压缩和整形的方案。数值结果表明，该方案能高效地压缩脉冲，并能显着抑止压缩脉冲的基座。9．与他人合作，利用PCF实现了对10Gbit／s脉冲信号色散和色散斜率的同时补偿。在C波段的20nm的波长范围内，利用26m的PCF补偿了2km的标准单模光纤的色散。研究结果还表明，该光纤可在从1520nm到1570nm的50nm波长范围内对标准单模光纤的反常色散进行补偿，残余色散可控制在±0.3ps．nm~(-1)．km~(-1)之内。10．开展了基于PCF中四波混频效应的全光波长变换的研究。与他人合作，利用30m的色散平坦PCF中的四波混频效应，实现了对10Gbit／s光信号的全光波长变换。平均波长转换效率约为-19.5dB、幅度变化小于±1.4dB、转换带宽达20nm。
惠战强, 张建国[10]2013年在《基于光子晶体光纤中双抽运四波混频效应的非归零到归零码型转换实验研究》文中进行了进一步梳理提出并实验证实了利用色散平坦高非线性光子晶体光纤中双抽运四波混频效应实现非归零(NRZ)到归零(RZ)码型转换的新方案,将一束NRZ信号光与两束同步时钟脉冲光同时注入光子晶体光纤,通过双抽运四波混频效应产生两个闲频光,经过光学滤波后即可完成单到双全光NRZ-RZ码型转换.与基于常规单抽运四波混频效应的码型转换方式相比,本设计方案由于采用了双抽运四波混频效应,因此具有双路组播信号波长可彼此独立选取的优点.分析了码型转换器的波长调谐性及对输入光功率波动的容忍性,得到转换信号的最优消光比和Q因子分别为15dB和5.4.研究结果表明,本方案既具有对比特率和调制格式透明的优点,又避免了使用单抽运四波混频效应进行码型转换时两路组播信号波长相互制约的弊端,且实现了全光波长转换和波长组播功能.
参考文献：
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[2]. 碘分子前向简并四波混频光谱的理论与实验研究[D]. 杨军. 哈尔滨工业大学. 2007
[3]. 瞬态相干相位共轭四波混频和六波混频光谱术[D]. 张彦鹏. 西安交通大学. 2000
[4]. 基于简并四波混频的超精细光谱检测理论研究[D]. 郑涛. 西北大学. 2010
[5]. 非线性光学的发展与成就[J]. 刘颂豪, 赫光生. 物理学进展. 1982
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[7]. 太赫兹波的产生及其对太赫兹波进行叁维探测的研究[D]. 李璐杰. 南开大学. 2013
[8]. 光模数转换中的并行处理方法及半导体光放大器光开关[D]. 马玲梅. 清华大学. 2011
[9]. 光子晶体光纤及相关通信光电子技术的理论与实验研究[D]. 徐永钊. 北京邮电大学. 2007
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