摘要：楔形光纤(WSF)是实现平面光波光路芯片入出端口与光纤高效连接的核心部件.采用数值模拟方法分析其中光波传输演化过程,是优化设计光子器件耦合结构的重要基础.提出基于等效矩形近似的三维阶梯串联法(ERA-SCM),将楔端沿传输方向细分,引入矩形波导近似,给出了细分后各段近似矩形波导的等效折射率;在此基础上,建立了阶梯串联法分析模型,分级给出WSF中光波传输过程与模场演变.数值分析结果表明,ERA-SCM比有限差分束传播法(FD-BPM)能够更精确地分析非对称光纤和波导结构,描述其中光模场的演化.WSF出射光场实测结果表明,ERA-SCM数值模拟结果与实验结果的误差为1.9%,而FD-BPM的误差为4.5%.ERA-SCM是分析非对称光波导光波传输与模场演变的有效方法.

摘要：提出了光突发交换(OBS)核心节点上缓存结构的合理而高效的设计方案。在建立核心节点的突发流与突发竞争模型的基础上,提出缓存结构设计应满足的基本条件,进而又提出将缓存结构和交换结构相结合的集成结构方案;同时,通过归纳和扩展,提出缓存结构的多角度综合分类规则。分析和仿真结果显示,集成结构方案满足所提出的缓存设计基本条件,在不受成本等限制时,尽量使用光纤共享型,而且在同样的共享范围,输出型要比输入型好,特别是光纤共享情况更为明显。

摘要：本文采用平面波展开法分析了双线型缺陷并列平行光子晶体波导的带隙结构、缺陷模式及耦合长度,提出了一种具有耦合边界的光子晶体定向耦合器,并探讨了光波在其中的传输性能.同时基于平面波展开法及时域有限差分法,深入分析和讨论了光波在光子晶体并列波导、光子晶体直角转弯模块中的工作模式和传输特性.利用该光子晶体定向耦合器结合光子晶体转角器件可以将两根平行标准单模光纤传输模式组合成交叉态、直通态和功分态等状态.仿真结果表明在交叉态和直通态时,使用该光子晶体定向耦合器的传输峰值可以在较大频率带宽内达到90%以上.

摘要：基于阻抗可调的变换光学理论,设计了波导传感器中二维平面波和柱面波相互转换的光学结构。通过在虚拟空间设置合适的阻抗函数,变换介质边界上的反射得到有效消除,实现了高效的平面波到柱面波转换;转换效率将随着输入波束宽度的增加而提高。四个相似转换结构的组合,可实现高效柱面波-平面波转换,与采用传统的变换光学设计比较,基于阻抗可调变换光学理论的设计,数值模拟表明转换效率可提高约百分之六。

摘要：介绍了一种改进的宽带分布式多泵浦喇曼放大器(DMRA)优化设计方法.通过研究多波长后向泵浦的喇曼放大器传输方程,采用合理的近似得出了快速DMRA的一个简化理论分析模型.通过对模拟退火算法几个优化环节的改进,使其能够更快速地应用于DMRA的多峰值问题的优化设计.利用该方法重点对C+L波段约80 nm带宽范围的DMRA进行了优化,在80 km传输光纤上,设计实现了开关增益10 dB,相对平坦度小于0.12,增益起伏小于1 dB的DMRA.与其他的DMRA设计方法相比,该方法使用较少的泵浦数目就能获得同样的增益带宽及平坦的谱特性.

摘要：提出了一种基于硅基槽波导的级联多模干涉(MMI)耦合器型偏振分束器,由锥形及矩形结构MMI耦合器构成.级联结构使器件长度无需为两偏振模自镜像长度的公倍数,不仅能有效减小器件尺寸,而且提高设计灵活性.同时,利用槽波导的高双折射特性及MMI耦合器的锥形结构,可进一步缩短器件尺寸.分析结果表明,所提器件能够有效实现偏振束分离,两级MMI工作区总长度仅为42μm,准TE与准TM模的偏振消光比分别为29.8和31.4d B,1.55μm波长下的插入损耗分别为0.395和0.699 d B,偏振消光比大于20 d B时光带宽为43 nm,覆盖整个C波段.最后,详细分析了器件关键参数的制造误差对器件性能的影响.

摘要：采用改进的模拟退火算法对Raman/EDFA混合放大器的增益谱进行了优化,根据EDFA及Raman的功率传播方程获得了简洁的目标函数·通过对模拟退火算法几个优化环节的改进,使其能够更快速地应用于Raman/EDFA的多峰值问题的优化设计,可以在短时间内获得最优的放大器参量·计算结果表明选择合适的喇曼抽运波长和抽运功率,仅用4个反向抽运的分布式喇曼放大器加C波段的EDFA就可以获得C+L波段约70nm的带宽、开关增益达到15dB、最大增益波动小于1.2dB的平坦增益谱,而且无需额外的平坦滤波器·

摘要：采用楔形光纤(WSF)实现了与半导体多量子阱(MQW)平面光波光路(PLC)芯片的高效耦合。在多量子阱-平面光波光路前置模斑转换器(SSC)和不加模斑转换器的情况下,用阶梯串联法(SCM)数值模拟并优化设计了楔形光纤-平面光波光路间最佳耦合参量:楔形光纤楔角45°、端面圆柱透镜曲率半径2.5μm、模斑转换器-多量子阱-平面光波光路出射椭圆光斑长半轴3.5μm、纵横比5、楔形光纤-平面光波光路间垂直方向和水平方向无偏移、纵向间距5.5μm。用反向推演法(IDM)实验分析了楔形光纤样品的出射光场,与阶梯串联法(SCM)计算结果相比长轴误差为3.125%,短轴误差为0.8%。建立楔形光纤-平面光波光路-单模光纤(SMF)的耦合实验系统,在1.55μm波长处以单模光纤作为出纤的相同条件下,发现楔形光纤激励入射平面光波光路比单模光纤和锥形透镜光纤(TLF)作为入纤的耦合效率分别提高了24.827 dB和16.22 dB,为多量子阱-平面光波光路芯片尾纤封装技术提供了实验原型。

摘要：基于龙格库塔公式 ,本文提出了可变步长的龙格库塔法用于计算多波长光纤拉曼放大器传输方程 .该算法能够有效地求解泵浦、信号、噪声及其反向散射波 .在计算过程中可以根据每一步的截断误差及精度要求合理地确定步长的大小 ,同时还可以通过调节精度、最大步长、最小步长来控制计算的速度 .数值仿真结果显示该算法较普通的龙格库塔法无论是在精度还是速度上均有较大的提高 .该方法比较适合于实际系统优化设计 .

摘要：提出了区分通道可用度概念,并利用其为波分复用环网提供多样性保护.无保护连接可以重用保护连接的保护波长,如果前者的工作路由和后者的保护路由重叠,并且2个连接的工作通道不可用度之和不超过无保护连接的最大可接受不可用度.利用最短路径方法为每个连接寻找工作路由,利用M arkov模型计算通道不可用度,冗余不可用度越小的无保护连接越先分配保护波长.利用区分可用度方法可以在满足每个连接可用度要求的同时,减少环网所需的波长里程数.仿真结果表明,随着连接的可用度要求降低,环网使用的波长里程数减少,重用的波长里程数增加.