光纖中超連續(xù)譜產(chǎn)生的研究.pdf

1、近年來，相干超連續(xù)(Supercontinuum，簡稱SC)譜光源在DWDM和OTDM 高速光通信系統(tǒng)中的廣泛應用已經(jīng)使之成為人們研究的熱點，利用脈沖在光纖中的高階和基態(tài)孤子壓縮效應及自相位調(diào)制效應產(chǎn)生SC 譜正是獲得這種光源的有效途徑。本文圍繞這三種方法產(chǎn)生SC 譜的機理和特性開展了深入的理論和實驗研究，具體內(nèi)容如下：
　　 (1)研究了基于高階孤子脈沖壓縮效應的SC 譜產(chǎn)生。詳細分析了光纖色散效率對產(chǎn)生寬帶、平坦的SC 譜的

2、決定性的影響以及各種高階非線性效應可能具有的影響及其抑制。
　　 (2)研究了基于絕熱孤子脈沖壓縮效應的SC 譜產(chǎn)生。在分析了絕熱孤子脈沖壓縮展譜的基本原理的基礎上，討論了在有無高階效應作用的條件下，色散漸減光纖的各種具體色散分布對于脈沖最終壓縮因子的影響。
　　 (3)進一步完善了正常色散平坦光纖(NDFF)中SC 譜形成的理論。發(fā)現(xiàn)抽運脈沖在NDFF 中的演化必然會經(jīng)歷光波分裂，其發(fā)生點在Lwb=1.06√LD LN

3、L，可采用啁啾判斷法加以驗證。NDFF 中脈沖光譜展寬的非線性作用機制是以光波分裂的產(chǎn)生作為分界，之前是自相位調(diào)制效應的單獨作用，之后則是自相位調(diào)制效應和四波混頻的共同作用。脈沖初期光譜展寬由自相位調(diào)制效應主導，此后自相位調(diào)制效應逐漸減弱而四波混頻作用增強，光譜會再度顯著展寬，相應的階躍點在Lmax2=5.6√LDLNL。SC 譜噪聲特性與光譜演化狀態(tài)密切相關(guān)，是光譜特征結(jié)構(gòu)對抽運脈沖強度噪聲響應的動態(tài)表征，具有最佳噪聲性能的脈沖傳輸距

4、離應出現(xiàn)在兩種作用主導地位更替的區(qū)域內(nèi)。
　　 (4)對在40GHz 高脈沖重復頻率條件下，具有較大正常色散值的高非線性光纖中脈沖SC 譜產(chǎn)生的問題進行了探討性研究。發(fā)現(xiàn)脈沖SC 譜的有效產(chǎn)生不能單純依賴于光功率放大器的輸出功率的提高和光纖長度的增長來實現(xiàn)。采用脈沖啁啾補償壓縮技術(shù)的新型方案可以有效提高SC 譜的產(chǎn)生效果。新型方案的改進型，即采用兩級脈沖壓縮器的方案可以明顯獲得最寬的SC 譜，但SC 譜包絡的起伏波動也最大，原因