摘要：呼吸子作为一种独特的非线性脉冲现象,在激光器性能优化、非线性光学过程研究以及复杂信号传输中发挥着关键作用.与稳定孤子不同,呼吸子脉冲的能量随着时间发生周期性波动,表现为脉冲频率和振幅的周期性变化.通过适当的非线性效应,激光器能够产生稳定的呼吸子脉冲,实现呼吸锁模状态,展现出类似“呼吸”的周期性模式.基于此,本文设计并搭建了一台基于可饱和吸收体作为锁模元件的光纤激光器,并在较低泵浦功率下成功观察到稳定的呼吸态.通过利用高速探测技术和时间拉伸色散傅里叶变换(TS-DFT)技术,对快速脉冲进行了时间放大和频谱分析,并实时监测呼吸子脉冲在时域和频域上的演化过程.实验结果表明,泵浦功率的变化显著地影响附加振荡引发的周期性调制,从而调控呼吸比,直至形成稳定的孤子.当泵浦功率达到470—480 mW时,实验首次观察到呼吸子的形成,其呼吸比高达4.5.随着泵浦功率的增加,呼吸效应逐渐减弱,并在510 mW时完全消失,呼吸比降至1.这一结果验证了泵浦功率对呼吸子状态及其转变过程的关键控制作用,为超快激光技术和非线性光学领域提供新视角.

摘要：提出并设计了快速可调谐电光聚合物波导光栅.该波导光栅通过极化聚合物的线性电光效应可实现谐振波长的纳秒级快速调谐,调谐灵敏度为61pm/V.研究了该波导光栅的反射谱和透射谱特性与光栅周期,周期数,折射率调制函数及其调制大小的关系.讨论了波导光栅的材料选择,制备工艺,快速可调谐性和偏振相关性.该波导光栅不仅克服了光纤光栅调谐速度慢和不利于大规模集成的不足,而且具有调谐灵敏度高,制备工艺与半导体工艺兼容和偏振无关等优点.

摘要：提出用多个小功率激光器作为拉曼放大器泵浦光源,以获得较为理想的增益谱和降低成本。结合模拟退火法的优点,对遗传算法进行了改进,能很好地用于该类型拉曼光纤放大器泵浦的优化配置。仿真结果表明,这种改进的遗传算法收敛速度大大加快,并且精度与改进前一致。优化结果同时表明,这种配置方案的效果非常理想。获得的增益谱平坦且有陡峭的边沿,可有效节省总的功率。

摘要：该文研究了光分组网络的冲突处理问题,提出了两种异于传统设计方法的交换结构。研究表明:对于非突发性业务,非简并排列方式的光纤延迟线是成本最低的解决手段;而对于突发业务,将波长转换器和延迟线结合使用是兼顾分组丢弃性能,系统体积和成本的较好策略,文中基于此给出了系统设计原则,该原则可确保系统节约大量的波长转换器和延迟线,对改善系统的整体性能十分有利。

摘要：面向基于微波光子一体化信号处理与数字化的快速、大范围跳频接收机,设计并实现了自动同步捕获方案。所设计的同步方案基于直接功率探测-顺序搜索算法,利用现场可编程门阵列控制并调整本地接收跳频图案的时序,实现了切换时间约为4 ms、跳频频率达到33 GHz的跳频信号的自动同步捕获接收。

摘要：本文研究了基于薄膜铌酸锂的啁啾光栅性能,采用仿真分析的方法,研究了不同设计参数下,三种光栅切趾方式对称线性切趾、非对称线性切趾和高斯切趾在反射带宽和群延迟色散上的差异。通过最优化设计,在高斯切趾的啁啾光栅下,实现了3 dB带宽21.2 nm、群延迟色散值0.1385 ps/nm的啁啾光栅。本工作将为实现薄膜铌酸锂片上色散补偿和光信号处理奠定基础。

摘要：光子时间拉伸模数转换(PTS-ADC)技术利用光纤中的色散效应对被采样信号进行时间拉伸和带宽压缩,可大幅提高传统模数转换器(ADC)的采样率和模拟带宽。但PTS-ADC也存在采样时间窗口有限的缺点,难以满足连续信号的采样。采用多通道结构化设计是实现PTS-ADC连续采样模式的有效办法,但也存在通道间的失配误差。本文优化了多通道结构设计方案,可用于产生连续光载波和实现连续模式采样的PTS-ADC系统,并对该方案中多通道之间的偏置误差、增益误差和时间倾斜对系统的影响进行了理论分析和数值仿真。搭建了三通道实验系统平台,验证了该方案的可行性,系统采样率超过200 GSa/s、模拟带宽可达到45 GHz、有效比特位达到3.7。

摘要：基于单片集成收发芯片搭建了一个透镜辅助光束扫描的激光雷达系统。基于硅基集成技术设计了一个单片集成收发芯片,片上集成了一个1×4的光开关以及2×2的收发器阵列。收发器由中间的一个光栅发射器以及周围的U形光电探测器构成。实验证明,光开关具有5.4μs左右的响应时间,收发器具有0.3 A/W的光电流响应。结合研制的具有300 ns响应时间的扫描电控装置,搭建了调频连续波激光雷达系统,并在1 m范围内进行了测距实验。

摘要：介绍了两种新颖的光分组交换结构——MOD1和MOD2,用于解决分组冲突问题.其特点在于,MOD1共享了一组非简并的延迟线,而MOD2则是共享了一组简并的延迟线和波长转换器.研究表明,对于非突发业务,两种结构都只需要少量的延迟线即可获得理想的性能.此时,MOD1比MOD2更加能降低系统体积和成本.而对于突发业务,如果MOD1所共享的延迟线数量和MOD2所共享的延迟线和转换器的总数量相等,MOD2的分组丢弃率要远远低于MOD1.随着业务突发程度的增加,MOD2中的转换器数量也需要增加才能维持给定的分组丢弃率,但即使业务突发程度很高,MOD2在体积、成本和性能等三方面均可取得较理想的折衷.

摘要：提出一种将质子交换技术和刻蚀技术结合的体铌酸锂波导和器件加工方案,基于质子交换的铌酸锂晶体相变特性改变,降低了质子交换区直接刻蚀难度,结合质子交换的纵向折射率改变和刻蚀波导的横向结构改变,波导尺寸显著降低,采用粒子群算法优化波导尺寸,最小可达2.5μm。基于该工艺方案设计了中心波长为1550 nm、四通道且通道间隔为400 GHz的阵列波导光栅,该阵列波导光栅的传输损耗约为6 dB,相邻通道间串扰均低于22 dB,整体尺寸仅为850μm×620μm,在高密度铌酸锂光子集成互连等场景具有较大的应用潜力。