两种抑制光通信中四波混频效应的改进方法
在高度非线性光纤中使用四波混频实现NRZ到RZ的转换
在高度非线性光纤中使用四波混频实现NRZ到RZ的转换 1.引言 多径传播是一个重要的过程,在通信传输相同的信息,不同的地点,在同一时间内。这是特别有用的应用,如bandwidth-insensitive IPTV分布和远程会议在波分复用(WDM)和时分复用的方法基础上提出了实现波长多播。例子包括cross-absorption在一个electro-absorption调制器的调制，在一个高度非线性光纤中的四波混频和光学参量放大辅助透过自我播种。 在这里,我们首先证明一个方法,同时时分和波长多径传播于使用在不同的网络上。我们的宗旨是基于四波混频(过程)的输入信号与时间——wavelength-interleaved光源在一个高度非线性光子晶体光纤(有关) 我们先前已经报道了一代的时间——wavelength-interleaved雷射光源使用不同的方法,及其在光子数模 转换,全光采样,对波分复用(WDM)转换)[4 - 7]。在这项工作中实验证明和波长多播时间10 Gb / s NRZ-OOK 信号到4×10 Gb / s RZ-OOK使用交叉光源输出。错误的操作已经被解的一个最大的组播输出功率罚款4分贝。 2.原理和实验装置 这个实验装置图1显示的是。连续波激光和四个邻近的波长间距1.25海里得到了一个WDM的来源。结合激光输出光耦合器连接到输入口的光学相位调制器。该调制器以10阻抗驱动射频信号诱导啁啾在CW型灯。然后输出连接到一个卷轴8.4 -km单模光纤(交界处)。当光频率振动在每四个 现在是时间的激光,群速度色散效应SMF文件将在灯光产生压缩CW型短脉冲[8]。时间间距邻近信道是~ 25 ps,受波长间距和效应的交界处。作为一个结果,一个40兆赫时间——wavelength-interleaved实现激光源的输出交界处。生成一个10 Gb / s数据流,并由可调谐激光是一种电光调制器的驱动下,伪随机二进制序列231 - 1。脉冲源和数据流,然后结合一个50/50的光耦合器。可调谐光延迟线是用于安装调整自己的延迟。随后的耦合灯都由一个erbium-doped放大光纤放大器(EDFA)和26 dBm指向一个64米非线性色散系数为11.2(W?公里)在1550年1奈米。 过程发生在色散。输入数据流作为一个泵和与四探针代表不同的波长分量交替光源。因此,新波长部件会产生和他们把相同的数据间隔由~ 25 ps。四个产生过滤元件,我们获得多播输出。值得一提的是,自从电压源探针,责任周期的确定多播的输出脉冲宽度的选择,导致格式转换,从NRZ-OOK RZ-OOK与一个可调整的责任 周期。 3.结果和讨论 本文采用波形和光学光谱的时间——wavelength-interleaved脉冲源。如图2(a)和(b),分别为。重复率40兆赫。选择一种波长在1548.20,1549.55,1550.80和1552.05海里生产时间之间的分离产生~ 25 ps脉冲。单个脉冲的宽度在每个中心波长~ 14 ps,为确定500 -阻抗测量光学采样示波器。图3显示10 Gb / s NRZ-OOK 数据。数据的PRBS产生1545海里与模式长度231 - 1位。自从上升时间数据相对较长,我们故意在一个频道介绍一个偏移的脉冲源减少造成的扭曲眼交叉地区输入数据 我们滤出四个人渠道,为分析从输出使用0.3 -nm色散光学带通滤波器。各自的中心波长分别为1541.50,1540.25,1539.00和1538.80海里。眼睛的组播输出图如图4(a)——。(d)。RZ-OOK输出格式在与责任周期的25%。它是观察到一些出现在地面波纹通道1。原因是:眼睛有部分重叠交叉区域与1频道在脉冲源,导致在一个贫穷的灭绝的组播比例输出。不相等的振幅的输出的眼睛是主要原因unflattened光学增益EDFA的。分析了多播的表现,我们也执行误码率的测量。结果显示在图5。没有错误操作(9 BER)已经取得了所有的通道。电力处罚范围从1到4分贝。堕落的接收机灵敏度的1频道是由于外观的涟漪如上所述。其他的渠道权力的惩罚被归因于ASE噪声(EDFA)和光纤的光学系统的信噪比减少过程后。 4.总结 我们证明了4×10 Gb / s同步时间和波长多播,连同NRZ RZ格式转换过程之间使用输入信号与一个时间——wavelength-interleaved光源在64米高度非线性色散。错误的行动已经取得了所有输出最大功率多播和罚款4分贝。该方案是一种潜在的升级到产生更多的组播频道时产生更多的成分在时间-和 wavelength-interleaved激光源。
四波混频波形
第1章引言 碰撞问题是物理学中常见的问题，早在1639年就有物理学家开始提出有关碰撞的问题，之后的几百年中无数科研工作着持续对碰撞问题进行探索，提出不同的假设，运用实验演示验证自己的理论，研究碰撞问题的规律和特点等。当时的碰撞问题还只局限于宏观物体的碰撞，到近代物理研究中碰撞问题的研究已经深入到微观领域。物质是由分子构成，碰撞效应能够对对物质的结构的检测和分析，用于研究激光制冷。对于碰撞截面的探究有助于我们了解碰撞系统下能量的再分布，各个能级之间的跃迁几率等等。它不仅仅在物理方向具有重要作用，而且在其它领域都具有广泛的应用，包括，天文学、等离子体学、原子物理学化学、材料和气体电子学等领域。关于碰撞的研究与之有联系的种类相当宽泛：原子间碰撞、Au+Au碰撞等。由于碰撞效应能够为许多实际生产应用部门都会需要相关数据，促进各个领域的飞速发展，因此碰撞效应[1-2]的研究具有重要的研究价值 四波混频是一种先进的光谱学技术，随着激光技术的不断发展使得四波混频技术的应用有的巨大的提高，比以往的技术相比拥有许多技术优势，因而四波混频技术是一种常用技术手段。 本文中我们就应用四波混频来研究多普勒系统中的碰撞效应。 1.1 碰撞效应 近代物理学中无数科研工作着对微观领域的碰撞问题进行探索，发现碰撞的的特点之一就是粒子之间发生碰撞之后，辐射频率发生改变。 一个原子或者分子和其它物质产生碰撞时,能导致其固有辐射频率的改变,这个现象就叫做碰撞效应。宇宙中的物质都是由原子分子构成的，碰撞效应的理论可以用来分析原子或分子内部的结构，为众多学科的研究和发展奠定了理论基础，提供了实验方法，具有非常重要的研究价值。 关于碰撞问题的研究包括对碰撞截面的研究，对谱线线性的研究，对谱线展宽的研究等等。碰撞效应在物理化学甚至其它领域都具有广泛的应用，包括，天文学[3]、等离子体学[4-6]、原子物理学化学[7-9]、材料和气体电子学[10-14]等领域。例如通过对谱线展宽、 II
四波混频
三次谐波与四波混频 （2013年12月31） 摘要：讨论了各向同性介质中的三阶非线性过程，以及四波混频和它的特殊情况。 关键词：三阶非线性过程，四波混频。 一、 各向同性介质中的三阶非线性过程 只有不具有中心对称性的介质或者各向异性介质才具有二阶非线性，但是所有介质都存在着三阶非线性。一般(3)χ比(2)χ小得多，故三阶效应要比二阶效应弱得多。在三阶非线性现象中，也存在着光与介质不发生能量交换，而参与作用的光波之间发生能量交换的非线性效应，这被称为波动非线性效应。 设输入光场()E t 是由沿z 方向传播的三个不同频率的单色光场组成 312123().i t i t i t E t E e E e E e c c ωωω---=+++ （1.1） 相应的各向同性介质中的三阶非线性极化强度为 (3)(3)30()()P t E t εχ= （1.2） 将式（1.1）代入式（1.2），可见(3)()P t 是具有不同频率的（包括零频）的各项极化强度之和，可以写成
(3)()()n i t n n P t P e ωω-=∑ （1.3） 式中n 取±，负号表示复数共轭量，包括极化强度的各种频率成分： 11211231231200,0,3,,,2ωωωωωωωωωωωω+++-+等。这些频率项分别表示三次谐 波、四波混频、相位共轭、光克尔效应、自聚焦、饱和吸收、双光子吸收、受激散射等三阶非线性光学效应。 三倍频效应是频率为ω的光场入射介质产生频率为3ω光场的过程，其极化强度为 (3)(3)30(3)(3;,,)( )P E ωεχωωωωω= （1.4） 这里D=1. 很少有晶体能实现三倍频的相位匹配，而且输入激光的强度往往受到光损伤的限制。气体激光损伤极限强度比固体要高几个数量级，研究表明碱金属蒸汽在可见光区极化率 (3)χ有很强的共振增强，因此具有较强的三倍频效应。 以功率比表示的三倍频的转换效率为 222(3)223243039()sin ()2P P L kL c P c n n S ωωω ωωωηχε?== （1.5） 定义相干长度c c /,L=L kL /2/2c L k ππ=??=当时，，三倍频效率很快下降；当0k ?=，相位匹配，有最大的转换效率。 二、 四波混频 四个不同频率的波在介质中混频，如图2.1所示。入射波为 1234(),(),(),E E E E ωωωω合成波为（） 。 在四波混频过程中，光子的能量守恒与动量守恒关系如下
《光纤通信》实验4 光纤中的四波混频效应
东莞理工学院《光纤通信》optisystem软件仿真实验 实验4光纤中的四波混频效应（FWM） 一、实验目的 1、了解影响四波混频效应的产生的因素 2、了解抑制或增强四波混频效应的方法 二、实验要求 图4-1 G.653(a)及G.655(b)光纤的传输光谱 某FWM的实验结果：如图4-1 (a)为4个3dBm的光信号在G.653光纤中传输了25km 后的光谱，其中λ0为1550nm波长，另外三个信号的中心波长分别为1549nm、1547nm、1551.5nm。由图可见，经过传输后的信号，由于FWM产生了数十个串扰信号，有的叠加在原来信号上，有点落在其他位置上，干扰了原信号及其他位置信号的传输。图4-1(b) 为初始输入的4个光波信号。 1、请根据上述实验数据，分别采用G.653光纤和G.655光纤作为传输光纤，对比光信号分别经过G.653光纤和G.655光纤后的FWM效应。 2、假设有两个输入光波信号输入到G.653光纤，其中一个输入信号的波长固定在1550nm，另一个波长在1550nm附近（可调）。改变输入光功率，两个波长的间隔，光纤长度，观察FWM效应，总结哪些因素将影响FWM效应。
图4-2 仿真实验系统搭建 三、思考题： 1、G.653光纤有什么缺点？为什么要研制G.655光纤？G.655光纤有什么优点？ 2、如何抑制光纤中的FWM效应？ 附录：计算并输出G.653或G.655光纤的色散文件 clear all;close all; WL=linspace(1450,1630,1801); S0=0.06;WL0=1550;D=S0*(WL-WL0);%G.653 %S0=0.0467;WL0=1480;D=S0*(WL-WL0);%G.655 figure(1) plot(WL,D,'k');hold on; plot(WL,D*0,'k');hold on; axis([1450,1630,-20,20]); WL=WL'; D=D'; da=[WL D] save E:\G652.txt-ascii da
四波混频实验报告
实验项目：四波混频原理及特性研究学院年级： 姓名： 学号：
引言 在非线性介质中的四波混频是目前普遍采用的一种重要的实现光学相位共扼的方法。早在20世纪60年代，全息术的开拓者们如Gabor、Denisyuk、Leith和Upatnieks等就产生了光波混频的想法。自Kogelnik于1965年提出传统的静态全息技术可通过静态不均匀介质成像之后，全息技术的发展就与最早的光学相位共扼有关了。1971年，stepanov等人分别提出了实时全息的设想并做了验证.他们的想法是基于两束相干光在特定的非线性材料中形成全息图，同时由第三束光(波长可与前两束光不同)读出记录的信息，这就是四波混频的雏形。1994年，美国亚利桑那大学的Meerllolz等研究者通过外加电场，利用光折变效应在一种新型聚合物内获得了近100%的衍射效率，这为聚合物材料光存储的实用化展示了美好前景, 掺偶氮染料聚合物材料是一类比较典型的光存储材料，其光存储过程主要包括光致异构、激发态吸收等效应，目前尚未有完整同一的理论描述.本文即针对一种偶氮染料掺杂的高分子薄膜进行了四波混频特性研究，取得了一些有意义的结果. 关键词: 相位共扼;四波混频;非线性光学 实验原理: 偶氮染料是一类具有光致异构特性的有机非线性光学材料，其分子结构是在两个苯环之间以一偶氮双键(一N~N一)相连接，参见图 在通常条件下，偶氮染料的顺式异构体不稳定，分子大多数处于反式异构体状态.在共振光作用下，反式偶氮分子吸收一个光子后跃迁到单重激发态，经过系间跃迁无辐射弛豫到三重激发态，偶氮双键之一绕另一键旋转，这样偶氮分子就由反式结构转变成顺式结构.顺式偶氮分子不稳定，可以通过加热或暗过程由顺式缓慢地转变成反式结构.利用染料分子的光致异构过程可以实现光存储. 四波混频(DFWM)的结构如图1.简并是指参与作用的4束光波频率相同.当有频率为ω的3个波E1(ω,z),E2(ω,z),E3(ω,z)(E1,E2是彼此反向传播的泵浦波,E3是探测信号光波)作用于非线性介质时,自动满足相位匹配条件,即κ1+κ2=κ3+κ4=0,将产生与E3反向传播的相位共轭光波E4. 在介质中相互作用的4个平面波为El=El(r)exp[-i(ωt-κlr)](l=1,2,3,4) 如果4个光波为偏振方向相同的线偏振光,泵浦光的强度远远大于探测信号光的强度,则可以忽略泵浦抽空效应.在这种情况下,只需考虑E3(r)和E4(r)所满足的方程即可.假设E3(r),E4(r)
四波混频波形
目录 第1章引言 碰撞问题是物理学中常见的问题，早在1639年就有物理学家开始提出有关碰撞的问题，之后的几百年中无数科研工作着持续对碰撞问题进行探索，提出不同的假设，运用实验演示验证自己的理论，研究碰撞问题的规律和特点等。当时的碰撞问题还只局限于宏观物体的碰撞，到近代物理研究中碰撞问题的研究已经深入到微观领域。物质是由分子构成，碰撞效应能够对对物质的结构的检测和分析，用于研究激光制冷。对于碰撞截面的探究有助于我们了解碰撞系统下能量的再分布，各个能级之间的跃迁几率等等。它不仅仅在物理方向具有重要作用，而且在其它领域都具有广泛的应用，包括，天文学、等离子体学、原子物理学化学、材料和气体电子学等领域。关于碰撞的研究与之有联系的种类相当宽泛：原子间碰撞、Au+Au碰撞等。由于碰撞效应能够为许多实际生产应用部门都会需要相关数据，促进各个领域的飞速发展，因此碰撞效应[1-2]的研究具有重要的研究价值 四波混频是一种先进的光谱学技术，随着激光技术的不断发展使得四波混频技术的应用有的巨大的提高，比以往的技术相比拥有许多技术优势，因而四波混频技术是一种常用技术手段。 本文中我们就应用四波混频来研究多普勒系统中的碰撞效应。 1.1 碰撞效应 近代物理学中无数科研工作着对微观领域的碰撞问题进行探索，发现碰撞的的特点之一就是粒子之间发生碰撞之后，辐射频率发生改变。 一个原子或者分子和其它物质产生碰撞时,能导致其固有辐射频率的改变,这个现象就叫做碰撞效应。宇宙中的物质都是由原子分子构成的，碰撞效应的理论可以用来分析原子或分子内部的结构，为众多学科的研究和发展奠定了理论基础，提供了实验方法，具有非常重要的研究价值。 关于碰撞问题的研究包括对碰撞截面的研究，对谱线线性的研究，对谱线展宽的研究等等。碰撞效应在物理化学甚至其它领域都具有广泛的应用，包括，天文学[3]、等离子体学[4-6]、原子物理学化学[7-9]、材料和气体电子学[10-14]等领域。例如通过对谱线展宽、 II