非線性管理光纖光柵中的調(diào)制不穩(wěn)定性研究.pdf

1、光纖光柵技術(shù)是光纖技術(shù)中繼摻鉺光纖放大器(EDFA)技術(shù)之后的又一重大技術(shù)突破，這種光纖元件對(duì)光纖通信、光纖激光器和光纖傳感器都是不可多得的理想器件。調(diào)制不穩(wěn)定性是普遍存在于非線性系統(tǒng)中的一種現(xiàn)象，它會(huì)導(dǎo)致在非線性系統(tǒng)中傳播的連續(xù)(CW)或準(zhǔn)連續(xù)波發(fā)生破裂進(jìn)而演化成不連續(xù)的光絲或脈沖序列。另外，產(chǎn)生調(diào)制不穩(wěn)定性的參數(shù)區(qū)間往往同實(shí)驗(yàn)觀察到的亮孤子的參數(shù)區(qū)間相吻合，而且調(diào)制不穩(wěn)定性過(guò)程中產(chǎn)生的光絲或脈沖序列也會(huì)演化成相應(yīng)的孤子陣列，因此調(diào)制

2、不穩(wěn)定性總是被人們認(rèn)為是孤子產(chǎn)生的前兆。 在光纖光柵中，這種不穩(wěn)定性表現(xiàn)為將連續(xù)或準(zhǔn)連續(xù)波分裂成一系列的超短脈沖。本文利用非線性耦合模的方法研究了非線性管理光纖光柵中的調(diào)制不穩(wěn)定性，分析了調(diào)制波在光柵中所滿足的色散關(guān)系，取得的主要成果如下： 第一，耦合模方程組是描述光脈沖在光纖光柵中傳輸?shù)淖罹_的方法。利用最近提出的新的非線性管理光纖光柵的模型，由加入了非線性變化作用后的非線性耦合模方程出發(fā)，推導(dǎo)得到非線性管理光纖光柵中

3、的調(diào)制不穩(wěn)定性的色散關(guān)系式。 第二，根據(jù)得出的色散關(guān)系式，將非線性管理光纖光柵的增益譜特性與常規(guī)光柵進(jìn)行了比較。發(fā)現(xiàn)在反常色散區(qū)Kerr非線性效應(yīng)變化改變了調(diào)制不穩(wěn)定性產(chǎn)生的區(qū)域，原來(lái)關(guān)于零波數(shù)對(duì)稱的兩個(gè)旁瓣隨著Kerr非線性變化的增加其增益幅度和譜寬都有所改變，并在經(jīng)歷了一段無(wú)增益區(qū)域之后，又逐漸形成了在零波數(shù)段區(qū)域的一個(gè)單峰。而在正常色散區(qū)，由于Kerr非線性變化的影響，除了原來(lái)的兩個(gè)增益區(qū)域之外，零波數(shù)段出現(xiàn)了新的增益區(qū)，