（电磁场与微波技术专业论文）高非线性色散平坦微结构光纤的研究.pdf

7 k 镰 北京邮电人学 本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不 包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他 教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任 何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 本人签名。鉴豳 7 ，寸 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即： 研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借 阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它 复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后遵守此规定) 本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。 本人签名：至圣益 导师签名： 1 7 1 为l l , 至2 f 旦：i ：! 星 日期： 碰f 2 = 互! 一 fi-_， v - k 0 鱼 北京邮 乜人学硕士学位论文摘要 高非线性色散平坦微结构光纤的研究 摘要 本论文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( 9 7 3 计划) 项目“新一代通信光电子 集成器件及光纤的重要结构工艺创新与基础研究”( 项目编号： 2 0 0 3 c b 31 4 9 0 0 ) ；国家高技术研究发展计划( 8 6 3 计划) 项目“光子 晶体光纤及器件的研制与开发”( 项目编号：2 0 0 7 a a 0 3 2 4 4 7 ) 和教育 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：1 0 4 0 4 6 ) 。 微结构光纤( m i c r o s t r u c t u r e df i b e r s ，m s ) 以其特殊的色散、非 线性特性向人们展示了一个充满想象的应用前景。近年来，关于微结 构光纤的设计、制造及应用已成为研究热点。目前利用微结构光纤产 生可用于波分复用( w d m ) 光通信系统的超连续谱光源以及全光再生 的应用研究日益受到重视。本论文主要围绕适于产生1 5 5 0 n m 波段、 宽带、平坦的超连续谱的高非线性色散平坦微结构光纤的设计及基于 微结构光纤的超连续谱光源等方面的应用展开研究，主要成果如下： 1 理论研究了微结构光纤的结构参数对色散、非线性、损耗等特 性的控制规律，利用有限差分波束传播法( f d b p m ) 设计了两种性 能优异的高非线性色散平坦微结构光纤。 ( 1 ) 具有双色散零点、色散平坦、高非线性、低限制损耗的微 结构光纤，在1 4 5 1 6 5 t m 波长范围内的色散值为1 3 8 肛+ o 9 8 6 6 p s n m k m ，限制损耗在1 0 4 d b k m 的量级；在1 5 5 0 n m 的通信波长窗 口处，非线性系数大于3 3 1 、矿1 k m 。 ， ( 2 ) 具有近零值的正常色散，色散平坦、高非线性、低限制损 耗的微结构光纤，在1 4 5 - 1 6 5 i t m 波长范围内的色散值为1 6 5 一0 3 3 5 p s n m k m 在15 5 0 n m 的通信波长窗1 2 1 处，非线性系数可达 3 3 7 7 3 5 w 1 k m 1 ，限制损耗低至3 3 2 x1 0 4 d b k m 。研究证明该光纤适 于产生1 5 5 0 n m 波段的、宽带、平坦的超连续谱。 北京邮l 乜人学颀士学位论文 以上设计的光纤还具有结构参数少、孔径与孔间距之比适中的优 点。 3 利用上述设计的第二种光纤，即具有近零值的正常色散，色散 平坦、高非线性、低限制损耗的微结构光纤，理论分析了脉冲的峰值 功率、半高全宽、光纤长度、正负啁啾等对超连续谱产生的影响，结 果表明：当泵浦光脉冲的半高全宽为1 5 p s 时，在8 0 m 的微结构光纤 中产生1 0 d b 带宽大于10 0 n m 的超连续谱，需要光脉冲的峰值功率为 3 0 w ，与之比较，利用c r y s t a lf i b e r 公司的( n l 1 5 5 0 n e g 1 ) 高非 线性色散平坦光纤要产生1 0 d b 带宽大于1 0 0 n m 的超连续谱，则需要 1 2 0 w 的泵浦光功率。在相同前提下，设计的光纤对峰值功率的需求 降低了5 0 d b m 左右。 4 与人合作，对基于超连续谱的d w d m 光源的实现进行了实验 研究，对平坦超连续谱进行了滤波窗口在0 8 n m 一2 5 n m 之间时的宽带 滤波，滤波器的中心波长从1 5 2 5 n m 遍历到1 5 7 5 n m ，滤波结果显示 能够得到携带脉冲信息的光源。 5 实验研究了基于微结构光纤产生超连续谱的全光2 r 再生。利 用具有近零正常色散值和高非线性系数的微结构光纤，对1 0 g b s 光 信号实现了基于超连续谱的全光再生，再生信号的消光比从1 0 3 d b 提升至1 5 d b ，同时消除了信号的幅度抖动。 6 利用基于超连续谱的d w d m 光源以及一些色散补偿，全光再 生器件进行了全光通信系统仿真，结果表明：产生的超连续谱滤波后 获得了重复频率为1 0 g h z 、宽度为6 p s 脉冲序列；调制后的光信号经 过9 8 k m 长的g 6 5 2 光纤传输后，利用l k m 的宽带色散补偿微结构光 纤对其进行色散和色散斜率补偿，补偿后的眼图与补偿前相比有明显 改善；有全光再生单元存在时，信号眼图q 因子从1 1 4 提高至1 2 7 ， 眼图高度提高了8 3 。 关键词微结构光纤，高非线性，色散平坦，限制损耗，超连续谱， 全光再生 玎 _ 暂 北京邮电大学硕：l 学位论文 a b s t r a c t r e s e a r c ho nh i g hn o n l i n e a ra n dd i s p e r s i o n f l a t t e n e dm i c r o s t r u c t u r e df i b e r s a b s t r a c t t h er e s e a r c hw o r k so ft h i sp a p e ra r es u p p o r t e db yt h en a t i o n a lb a s i c r e s e a r c hp r o g r a mo fc h i n a ( 9 7 3p r o j e c t ，g r a n t2 0 0 3 c b 314 9 0 6 ) ，t h e n a t i o n a l8 6 3h i g ht e c h n o l o g yp r o j e c to fc h i n a ( 2 0 0 7 a a 0 3 2 4 4 7 ) ，t h e f o u n d a t i o nf o rt h ek e yp r o g r a mo fm i n i s t r yo fe d u c a t i o no fc h i n a ( g r a n t10 4 0 4 6 ) i m i c r o s t m c t u r e df i b e r s ( m f s ) s h o wu sa na m a z i n ga n dp r o m i s i n g a p p l i c a t i o np o t e n t i a l i t yf o rt h e i rn o v e lp r o p e r t i e s ，s u c ha sf l e x i b l ea n d c o n t r o l l a b l e d i s p e r s i o np r o p e i r t c o n t r o l l a b l en o n l i n e a r i t y , a n dl o w c o n f i n e m e n tl o s s i nr e c e n ty e a r s ，t h ed e s i g n ，f a b r i c a t i o na n da p p l i c a t i o n o fm f sh a v eb e c o m eh o tr e s e a r c ht r o p i c s e s p e c i a l l y , t h ea p p l i c a t i o n r e s e a r c ho nd w d m l i g h ts o u r c ea n da l l o p t i c a lr e g e n e r a t i o nb a s e do nt h e s u p e r c o n t i n u u m ( s c ) s p e c t r u mi nm i c r o s t r u c t u r e df i b e r sb e c o m em o r e a n dm o r ev a l u b l e t h ed e s i g no f t h eh i g h n o n l i n e a ra n dd i s p e r s i o n f l a t t e n e dm i c r o s t m c t u r e df i b e r sw h i c hc o u l d g e n e r a t e 155 0 n m w a v e l e n g t hb a n d ，b r o a da n df l a t t e n e ds cs p e c t r u m ，a n dt h ea p p l i c a t i o no f m u l t i - w a v e l e g t hl i g h ts o u r c ea n da l l - - o p t i c a lr e g e n e r a t i o nw h i c ha r eb a s e d o nt h es cs p e c t m r ni n m f s ，a r es t u d i e d b o t ht h e o r e t i c a l l ya n d e x p e r i m e n t a l l y t h em a j o rc o n t e n t sa n d a c h i e v e m e n t sa r ea sf o l l o w s 1 t h ec o n t r o ll a wa b o u tt h ep r o p e r t i e so fm f sb ya d j u s t i n gt h e s t r u c t u r ep a r a m e t e r so fm f si ss t u d i e dt h e o r e t i c a l l y , i n c l u d i n gd i s p e r s i o n ， n o n l i n e a r i t ya n dc o n f i n e m e n tl o s s o n en e wt y p eo fm f sw h i c hh a v e t w o z e r od i s p e r s i o n ，f l a t t e n e dd i s p e r s i o n ，h i g hn o n l i n e a r i t ya n dl o w c o n f i n e m e n tl o s si s d e s i g n e db yu t i l i z i n gt h ef i n i t e d i f f e r e n c eb e a m p r o p o g a t i o nm e t h o d ( f d - b p m ) t h ed i s p e r s i o nv a l u ei sb e t w e e n 一1 3 8 0 i i i l， 北京邮电人学顾：i ：学位论文 a b s t r a c t a n d + o 9 8 6 6p s n m k mw i t ht h ew a v e l e n g t hr a n g i n gf r o m1 4 5 t m t o 1 6 5p t m t h en o n l i n e a rc o e f f i c i e n ti s l a r g e r t h a n3 3 1w - 1k m ，a n d c o n f i n e m e n tl o s si si nt h eo r d e ro f10 。4 d b k ma tt h ew a v e l e n g t ho f 15 50 n m t h ep r o p o s e dm f sa l s oo w nt h ea d v a n t a g e so ff e w e rs t r u c t u r e p a r a m e t e r sa n dt h em o d e s tr a t i ob e t w e e na p e r t u r ea n dp i t c ho f h o l e s 2 a n o t h e rt y p eo fm f sw h i c hc o u l dg e n e r a t e15 5 0 n mw a v e l e n g t h b a n d ，b r o a da n df l a t t e n e ds cs p e c t r u mi sd e s i g n e d i th a st h ep r o p e r t i e s i n c l u d i n g n e a r - z e r on o m a l d i s p e r s i o n ，f l a t t e n e dd i s p e r s i o n ，h i g h n o n l i n e a r i t ya n dl o wc o n f n e m e n tl o s s t h ed i s p e r s i o nv a l u ei sb e t w e e n 1 6 5p s n m k ma n d 0 3 3 5p s n m k r nf r o m1 4 5 t mt o1 6 5 岬a tt h e t e l e c o m m u n i c a t i o nw i n d o wo fl5 5 0 n m ，t h en o n l i n e a rc o e m c i e n ti sl a r g e r t h a n3 3 7 7 3 5 w 1 k m 一a n dt h ec o n f i n e m e n tl o s s i sa sl o wa s3 3 2x 10 4 d b k m 3 t h ei n f l u e n c eo fp a r a m e t e r so nt h es cs p e c t r u mi n c l u d i n gt h e f i b e rl e n g t hl ，p e a kp o w e rp oa n df u l lw i d t ha th a l fm a x i m u m ( t f w h m ) o f t h ep u l s e ，a n dp l u s m i n u sc h i r p ( c 3i st h e o r e t i c a l l ya n a l y z e db yu s i n go f t h ed e s i g n e dm fw h i c hh a sn e a r - z e r on o m a ld i s p e r s i o n r e s u l t si n d i c a t e t h a tw i t ht h es a m ec o n d i t i o n so fl = 8 0 ma n d 砟w h m - 1 5 p s ，h i g h n o n l i n e a ra n dd i s p e r s i o nf l a t t e n e dm f ( n l 一15 5 0 - n e g 1 ) f r o mc r y s t a l f i b e rc o m p a n yn e e d sp 0 10 0 wt og e n e r a t e10 d bb a n d w i d t ho fm o r e t h a n8 0 n m ，a n dt h ep r o p o s e dm f so n l yn e e dp 0 = 3 0 wb u tc o u l dg e n e r a t e l0 d bb a n d w i d t ho fm o r et h a nlo o n m 4 c o o p e r a t i n g w i t h o t h e r s ，t h ef e a s i b i l i t y o f a p p l y i n g t h e s u p e r c o n t i n u u m ( s c ) o fm f si n t od w d ml i g h ts o u r c ei sv e r i f i e d c l o c k p u l s e sc a nb ef i l t e r r e do u ta td i f f e r e n tw a v e l e n g t hb e t w e e n 15 2 5 n mt o 15 7 5 n mf r o mt h es cw h i l et h eb a n d w i d t ho ft h ef i l t e rw i n d o wi s c h a n g i n gf r o m2 5 n mt o0 8 n m 5 a 1 1 一o p t i c a l2 rr e g e n e r a t i o no f10g b ss i g n a l sb a s e d o ns c s p e c t r u mi n a n8 0 md i s p e r s i o n f l a t t e n e dm i c r o s t r u c t u r e df i b e rw a s d e m o n s t r a t e de x p e r i m e n t a l l y t h eo u t p u te x t i n c t i o nr a t i o ( e r ) o ft h e o p t i m a lr e g e n e r a t e ds i g n a l sw a si m p r o v e df r o m5 6d bt oa b o u t12d b t h er e g e n e r a t o ra l s oc o u l dg r e a t l y r e d u c et h e a m p l i t u d ej i t t e r f u r t h e r m o r e ，t h es i n g l e t o m u l t i p l e - c h a n n e lw a v e l e n g t h c o n v e r s i o n i v t 一 一 c h a r a c t e r i s t i co ft h er e g e n e r a t o rw a sa l s od i s c u s s e d 6 t h es i m u l a t i o ne x p e r i m e n to fa l l - o p t i c a lc o m m u n i c a t i o ns y s t e m b vu s eo fd w d ml i g h ts o u r c e ，a l l - o p t i c a lr e g e n e r a t i o nd e v i c e sa n d s oo n r e s u l t si n d i c a t et h a tt h ep u l s es e q u e n c ew i t h10 g h z - r e p e a tf r e q u e n c y a n d6 p sw i d t hi so b t a i n e db yu s eo f t h ed w d m l i g h ts o u r c eb a s e do ns c s p e c t r u m ；t h em o d u l e do p t i c a ls i g n a lt r a n s m i t sa si n p u ts i g n a l t h r o u g h 9 8 k ml e n g t h ，a n dt h ed i s p e r s i o na n dd i s p e r s i o ns l o p ea r ec o m p e n s a t e db y u s eo flk m 1 e n g t hb r o a d b a n dd i s p e r s i o nc o m p e n s a t i o nm et h ee y e d i a g r a mh a sb e e ni m p r o v e da f t e rc o m p e n s a t i o n t h eq f a c t o ro fs i g n a l s e y ed i a g r a mh a sb e e ni m p r o v e df r o m11 4t o 12 7a n dt h eh e i g h to fe y e d i a g r a m h a sr i s e db y8 3 k e yw o r d sm i c r o s t r u c t u r e df i b e r s ，h i g h f l a t t e n e d ，c o n f i n e m e n tl o s s ，s u p e r c o n t i n u u m r e g e n e r a t i o n v n o n l i n e a r , d i s p e r s i o n s p e c t r u m ，a l l o p t i c a l 北京邮电大学硕i j 学位论文 a b s t r a c t v i 一 i f ， 每 2 2 2 超连续谱的理论分析1 4 2 2 2 1 超连续谱光源的需求14 2 2 2 2 超连续谱的产生机制1 6 2 2 2 3 微结构光纤中平坦超连续谱产生的条件l8 2 2 3 超连续谱的应用l8 2 3 本章小结19 参考文献2 0 第三章高非线性色散平坦微结构光纤的设计2 7 3 1 高非线性色散平坦微结构光纤的设计理论2 7 3 1 1 非线性特性2 7 3 1 2 色散特性2 9 3 1 3 限制损耗3 0 3 2 高非线性色散平坦微结构光纤的设计方案。3 l 3 2 1 设计方法31 3 2 2 结构参量对光纤特性的影响3 2 3 2 2 1 直径d 1 。3 2 3 2 2 2 直径如3 3 3 2 2 3 孔问距a 3 5 3 2 3 高非线性双零点色散平坦微结构光纤的设计结果3 6 3 2 3 1 结构与特性。3 6 3 2 3 2 考虑随机误差3 8 3 2 4 高非线性近零正常色散平坦微结构光纤的设计结果3 9 3 2 4 1 结构与特性3 9 3 2 4 2 产生超连续谱4 2 3 3 本章小结4 3 北京邮i u 人学硕：i j 学位论文目录 参考文献4 3 第四章基于高非线性色散平坦微结构光纤的应用研究4 5 4 1 基于微结构光纤产生超连续谱的研究4 5 4 1 1 理论基础4 5 4 1 1 1 脉冲的传输方程4 5 4 1 1 2 分步傅里叶变换方法4 8 4 1 2 无啁啾时各参量对超连续谱的影响5 0 4 1 2 1 峰值功率5 0 4 1 2 2 初始脉冲5 1 4 1 2 3 光纤长度5 2 4 1 3 预啁啾参量对超连续谱的影响5 3 4 1 3 1 正啁啾5 4 4 1 3 2 负啁啾。5 4 4 1 4 与国外公司光纤对比5 5 4 2 基于微结构光纤产生超连续谱的d w d m 光源5 7 4 3 基于微结构光纤产生超连续谱的全光再生实验6 l 4 4 基于超连续谱的d w d m 全光通信系统的仿真6 5 4 5 本章小结6 8 参考文献6 9 1 改谢7 l 攻读硕士学位期间发表的论文7 3 n k 句 本论文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( 9 7 3 计划) 项目“新一代通信光电子集成器件及光纤的重要 结构工艺创新与基础研究( 项目编号：2 0 0 3 c b 3 1 4 9 0 0 ) ；国家高技术研究发展 计划( 8 6 3 计划) 项目“光子晶体光纤及器件的研制与开发 ( 项目编号： 2 0 0 7 a a 0 3 2 4 4 7 ) ；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l1 0 4 0 4 6 ) 。 本论文对高非线性色散平坦微结构光纤的色散、非线性和限制损耗特性及在 产生超连续谱等方面的应用进行了理论与实验研究。采用有限差分波束传播法对 设计的八层空气孔微结构光纤进行仿真，讨论了每个结构参量对色散、非线性系 数和限制损耗的影响；并利用上述设计的高非线性色散平坦微结构光纤，理论模 拟了超连续谱的产生，分析了脉冲峰值功率、啁啾等各个参量对超连续谱平坦度 和宽度的影响；基于高非线性色散平坦微结构光纤产生超连续谱的d w d m 光源， 全光再生实验研究以及基于超连续谱的d w d m 全光通信系统的仿真模拟。 1 1 研究的背景和意义 微结构光纤( m i c r o s t r u c t u r e df i b e r , m f ) 的概念源自于光子晶体( p h o t o n i e c r y s t a l ) ，继1 9 8 7 年e y a b l o n o v i t c h 和s j o h n 创造性地提出了光子晶体的概念之 剧l 2 1 ，1 9 9 2 年p s t j r u s s e l l 首次独到地提出了具有规则微结构的光子晶体光 纤的概念。1 9 9 6 年在o f c 会议上首次发表了他们的研究成梨3 1 。1 9 9 6 年，p s t j r u s s e l l 和他的组员j c k n i g h t 等【4 】人在实验室成功制作出世界上第一根光子 晶体光纤以后，微结构光纤就迅速成为全世界光通信和光电子领域科学家们关注 的前沿热点，成为全新研究领域，掀起了对微结构光纤的研究热潮【5 】。 由于微结构光纤具有普通光纤不具备的新颖特性，它将成为基于光子晶体 技术发展起来的下一代传输光纤其特性主要包括以下三点：1 ) 可以在很大的频 率范围内支持光的单模传输2 ) 允许改变纤芯面积，以削弱或加强光纤的非线性 效应3 ) 可灵活地设计色散和色散斜率，提供宽带色散补偿，可以控制零色散波长 的位置【6 】。 北京邮i 【1 人学硕士学位论文第一章 微结构光纤在开辟了新的研究领域的同时，也在其它诸如光通信、光器件、 光传感等研究领域得到了广泛的应用。在非线性光学研究领域，可以利用微结构 光纤产生超连续光谱、光孤子脉冲、脉冲压缩、自相位调制和交叉相位调制、参 量振荡和四波混频等等【7 1 。当前微结构光纤自身和微结构光纤特性在光通讯、光 网络中的应用等科学问题都是世界各国科学家关注着的重大问题，国际上这一领 域的研究已经开始。 通过合理设计，微结构光纤可以获得高的非线性系数和适当的色散特征，所 以它是产生超连续谱的优良介质，目0 ；j n 用微结构光纤高效地产生超连续谱是国 际研究的热点，而利用微结构光纤的优点产生可用于波分复用( w d m ) 光通信系 统的超连续谱的研究也日益受到重视。2 0 0 3 年，z y u s o f f 等人【8 】实验报道了利用 锁模掺铒光纤激光器泵浦微结构光纤获得了3 6 个信道1 0 g h z 的超连续谱脉冲光 源。2 0 0 3 年t y a m a m o t o 等人p j 利用2 2 p s ，4 0 g h z 光脉冲和一段2 0 0 m 的保偏 色散平坦微结构光纤在1 5 5 岬波长区域( 1 5 4 0 - 1 5 8 0 r i m ) 获得了形状对称的超连 续谱。2 0 0 4 年s a i t o h 等人【l o 】提出了一种非线性系数为3 0w - l k m 1 的高非线性光 纤，通过3 2 0 m 长的设计光纤得到超连续谱的1 0 d b 带宽为6 0 r i m ，但是它在非线 性系数、包括1 0 层空气孔、5 个空气孔直径等许多设计参数都加大了拉制的难 度。2 0 0 8 年r a z z a k 等人【i l 】在1 5 5 0 r i m 处获得非线性系数为3 6 5 w 1 k m 。1 的高非线 性光纤，它需要3 种不同的空气孔直径，限制损耗的数量级为1 0 2 。通过dbkm 更合理的设计微结构光纤和选择适当的泵浦条件，可以获得适用于d w d m 光通 信系统的宽带、平坦的超连续谱光源。 另外，在光纤通信中，光信号在传输过程中由于受到噪声和其他因素的影响 会产生失真，随着传输距离和处理过程的增加，噪声的不断累积将使光信号受到 损伤。为了保证传输质量，需要对信号进行再生，从而光信号得到恢复。传统的 光再生方法是把光信号转变为电信号，再对信号进行再生，然后再转换为光信 号。这种方法成本高并受到电子处理速度的限制。对光信号不具有透明性。因此 在下一代全光网络中，采用全光再生技术是必然的趋势。目前，利用各种新型光 纤、光电子器件进行全光再生也是光纤通信中的一个研究热点【1 2 1 。 因此本课题以设计出适合产生超连续谱的高非线性色散平坦微结构光纤为 首要目标，并进行基于高非线性色散平坦微结构光纤的产生超连续谱的仿真和实 验研究，以及在d w d m 光源和全光再生方面的应用研究。 2 北京邮电大学硕i ：学位论文第一章 1 2 论文主要内容 第一章为绪论，简单介绍了微结构光纤的优点、重要意义及其在光通信等领 域中的发展前景，还有基于微结构光纤产生超连续谱的理论研究。 第二章全面论述了微结构光纤的基本理论。主要包括微结构光纤的基本概 念、主要特性，研究微结构光纤的数值方法，以及微结构光纤产生超连续谱的理 论分析。 第三章深入研究了高非线性色散平坦微结构光纤的设计。主要针对微结构光 纤的特点，以其非线性，色散以及限制损耗等特性为理论基础，利用成熟的有限 差分波束传播法，设计了两种新型的高非线性色散平坦微结构光纤( 双色散零点 型和近零正常色散型) ，分析了在设计过程中各个参数对设计结果的影响，探讨 了随机误差对设计光纤特性的影响以及产生超连续谱的效果。 第四章详细介绍了基于高非线性色散平坦微结构光纤的应用研究。首先从分 步傅里叶变换方法入手进行仿真实验，详细讨论了峰值功率、啁啾等各参量对超 连续谱的影响以便控制超连续谱的产生；并以c r y s t a lf i b e r 公司的 ( n l 1 5 5 渊e g 1 ) 高非线性色散平坦光纤为参照，与设计的光纤对比产生的超 连续谱情况，得出设计的光纤产生的超连续谱更宽更平坦；实验实现了基于微结 构光纤产生的超连续谱的d w d m 光源和全光再生。以及基于超连续谱的 d w d m 全光通信系统的仿真模拟。： 参考文献 【l 】e y a b l o n v i t c h ，i n h i b i t e ds p o n t a n e o u se m i s s i o ni ns o l i d s t a t ep h y s i c sa n de l e c t r o - n i c s ，p h y s r e v l e t t ，5 8 ( 2 0 ) ，19 8 7 ，p p 2 0 5 9 - 2 0 6 2 【2 】s j o h n ，s t r o n gl o c a l i z a t i o no fp h o t o n si nc e r t a i nd i s o r d e r e dd i e l e c t r i cs u p e r - l a t t i c e s ，a h y r e v l e t t ，5 8 ( 2 3 ) ，19 8 7 ，p p 2 4 8 6 2 4 8 9 【3 】j c k n i g h t ，t a b i r k s ，p s t j r u s s e l l ，e ta l ，p u r es i l i c as i n g l e m o d ef i b r ew i t h h e x a g o n a lp h o t o n i cc r y s t a lc l a d d i n g , o f c 9 6 ，p a p e rp p d 3 一1 【4 】j c m i g h t ，t a b i r k s ，p s t j r u s s e l l ，e ta l ，a l l - s i l i c as i n g l e - m o d eo p t i c a lf i b e r w i t hp h o t o n i cc r y s t a lc l a d d i n g , o p t l e t t ，21 ( 19 ) ，19 9 6 ，p p 15 4 7 - 15 4 9 【5 】桂厚义，胡佳妮，光子晶体光纤在光纤通信中的应用，光通信研究，n o 1 2 7 ， 2 0 0 5 ，p p 4 3 3 北京邮也大学硕i ：学位论文第一章 【6 】高洁丽，徐文成，陈巧红? 梁湛强，刘颂豪，激光与光电子学进展，v 0 1 4 1 ，n o 1 1 ， n o v 2 0 0 4 ，p p 2 2 7 】7 s t e f a n ot a c c h e o ，l u cb o i v i n ，i n v e s t i g a t i o na n dd e s i g nr u l e so fs u p e r c o n t i n u u m s o u r c e sf o rw d m a p p l i c a t i o n s ，o p t i c a lf i b e rc o m m u n i c a t i o nc o n f e r e n c e ，2 0 0 0 ， v o l u m e3 ，7 - 1 0m a r c h2 0 0 0 ，p p 2 4 【8 】z y u s o i f , s t u d e n tm e m b e r , i e e e ，p p e t r o p o u l o s ，k f u r u s a w a , t m m o n r o ，a n d d j r i c h a r d s o n a3 6 一c h a n n e lx10 一g h zs p e c t r a l l ys l i c e dp u l s es o u r c eb a s e d o ns u p e r c o n t i n u u mg e n e r a t i o ni nn o r m a l l yd i s p e r s i v eh i g h l yn o n l i n e a rh o l e y f i b e r , i e e ep h o t o n i c st e c h n o l o g yl e t t e r s ，v o l 15 ，n o 12 ， d e c e m b e r 2 0 0 3 ，p p 16 8 9 【9 】t y a m a m o t o ，h k u b o t a , a n ds k a w a n i s h i ，s u p e r c o n t i n u u mg e n e r a t i o na t1 5 5m i nad i s p e r s i o n - - f l a t t e n e dp o l a r i z a t i o n m a i n t a i n i n gp h o t o n i cc r y s t a lf i b e r , o p t i c s e x p r e s s ，v 0 1 11 ，n o 13 ，3 0j u n e2 0 0 3 ，p p 15 3 7 15 4 0 fl0 】k s a i t o h , m k o s h i b a , h i g h l yn o n l i n e a rd i s p e r s i o n f l a t t e n e dp h o t o n i cc r y s t a l f i b e r sf o rs u p e r c o n t i n u u mg e n e r a t i o ni nat e l e c o m m u n i c a t i o nw i n d o w , o p t e x p r e s s12 ，2 0 0 4 ，p p 2 0 2 7 2 0 3 2 h t t p ：w w w o p t i c s i n f o b a s e o r g o e a b s t r a c t c f i n ? u r l = o e - 1 2 - 1 0 - 2 0 2 7 【1 1 】s m a b d u rr a z z a k ，m u h a m m a da b d u lg o f f a rk h a n ，y o s h i n o r in a m i h i r a , a n d m d y e a k u bh u s s a i n ，o p t i m u md e s i g no fad i s p e r s i o nm a n a g e dp h o t o n i cc r y s t a l f i b e rf o rn o n l i n e a ro p t i c sa p p l i c a t i o n si nt e l e c o ms y s t e m s , 5 t hi n t e r n a t i o n a l c o n f e r e n c eo ne l e c t r i c a la n dc o m p u t e re n g i n e e r i n gi c e c e2 0 0 8 ，2 0 - 2 2 d e c e m b e r2 0 0 8 ，d h a k a ，b a n g l a d e s h ，2 0 0 8 ，p p 5 7 0 5 7 3 【l2 】w 萌y a n f e n ，x uy o n g z h a o ，z h a n gx i a , h u n gy o n g q i n ga n dr e nx i a