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微球谐振腔中的非线性光学
摘要: 非线性频率转换需要高强度密度,通常通过脉冲激光源、反常色散、高非线性系数或长相互作用长度实现?;匾舯谀J轿⑿痴衿鳎╓GMRs)作为光子器件,能增强非线性相互作用——即便处于正常色散区,也可利用其将光长时间约束在极小体积内的特性,实现连续波(CW)非线性频率转换。所有信号必须与腔体共振。本文综述了玻璃微球空腔(包括空心与实心结构)中的非线性光学过程。
关键词: 克尔非线性、光机械振荡、受激布里渊散射、光学谐振腔、回音壁模式
更新于2025-09-23 15:19:57
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辐射压力和电致伸缩效应诱导的纳米级硅基座波导中类克尔非线性增强
摘要: 我们报道了在空气包层硅基座波导中,通过辐射压力与电致伸缩效应的协同作用实现有效非线性折射率系数的增强。通过测量基座波导中入射脉冲的光谱展宽特性,实验测得该有效非线性折射率系数。相较于传统硅波导,在基座波导中观察到更显著的光谱展宽现象。理论上,该有效非线性折射率系数的主要增强值可通过克拉默斯-克勒尼希关系计算得出,其与基座波导中受激布里渊散射导致的吸收变化相关。计算结果与实验数据相符。通过对基座波导支柱宽度进行调控,在1555纳米中心波长处可实现约27.6%的有效非线性折射率系数增强。
关键词: 克拉默斯-克勒尼希关系、非线性折射率系数、受激布里渊散射
更新于2025-09-23 15:19:57
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具有激波点火高强度激光的长密度标长等离子体中的泵浦耗尽与热电子产生
摘要: 二维粒子模拟(PIC)研究显示,在激光强度为10^16 W/cm2、等离子体密度范围0.01-0.28nc、尺度长度230-330微米的激光等离子体相互作用中,低密度区(ne=0.01-0.2nc)因受激拉曼散射(SRS)和受激布里渊散射(SBS)导致显著的激光能量泵浦损耗。模拟发现低密度区通过SRS产生的热电子具有中等能量,而在ne≈0.25nc附近通过双等离子体衰变产生更高能量的热电子。整体热电子温度(46 keV)与转换效率(3%)与实验测量值相符。模拟还表明人为抑制SBS会导致更强的SRS效应及更软的热电子能谱。
关键词: 泵浦耗尽、双等离子体衰减、受激拉曼散射、受激布里渊散射、激光等离子体相互作用、热电子产生
更新于2025-09-23 15:19:57
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[2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 美国伊利诺伊州芝加哥(2019.6.16-2019.6.21)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 基于负荷曲线建模场景的可行性分析:北卡罗来纳州布恩市小型公用事业采用并网光伏实现削峰的可行性研究
摘要: 本文展示了对8.8公里长光纤进行空间分辨率达2厘米的分布式布里渊分析。测量过程中对全部44万个潜在分辨率点进行了检测。实验中准确识别出位于泵浦波输出端方向、长度为7厘米的热点区域。布里渊频移局部值的测量误差为±3.5兆赫。该分析基于对2000多个相关峰(由泵浦波与信号波的周期性相位调制所激发)中布里渊相互作用的同步产生与解析。通过采用1万比特长的非周期序列对泵浦波幅度进行雷达式编码,并在接收端进行后检测压缩,实现了对各独立峰值的布里渊放大分辨。研究还报道了针对公里级光纤开展厘米级分辨率的布里渊相互作用大规模数值模拟。该成果代表了高分辨率分布式布里渊传感技术的当前最高水平。
关键词: 全光信号处理、光纤传感器、相关域分析、受激布里渊散射、分布式光纤传感器、序列压缩
更新于2025-09-23 15:19:57
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[2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 美国伊利诺伊州芝加哥(2019年6月16日-2019年6月21日)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 纯锗基铜锌锡硫硒合金合成的深入研究
摘要: 本文展示了对8.8公里长光纤进行空间分辨率达2厘米的分布式布里渊分析。测量过程中对全部44万个潜在分辨率点进行了检测。实验中准确识别出位于泵浦波输出端方向、长度为7厘米的热点区域。布里渊频移局部值的测量误差为±3.5兆赫。该分析基于泵浦波与信号波周期性相位调制产生的2000多个相关峰中布里渊相互作用的同步生成与解析。通过采用10000比特长的非周期序列对泵浦波幅度进行雷达式编码,并在接收端进行后检测压缩,实现了对各独立峰值的布里渊放大解析。研究还报道了针对公里级光纤进行厘米级分辨率布里渊相互作用的数值模拟。该成果代表了高分辨率分布式布里渊传感技术的最先进水平。
关键词: 序列压缩、全光信号处理、受激布里渊散射、光纤传感器、分布式光纤传感器、相关域分析
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 中国黄山(2019年8月5日-8月8日)] 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 基于布里渊效应与掺铒光纤混合增益的超过95线光纤激光器
摘要: 我们展示了一种基于双环结构的多波长布里渊光纤激光器,该结构能同时利用前向与后向布里渊增益,并注入可调谐扫描激光。采用两台掺铒光纤放大器分别放大种子激光和运行中的布里渊激光。色散位移光纤段中的级联受激布里渊效应有助于抑制腔内自由振荡。当激光器工作在1565纳米中心波长时,在最大泵浦功率下输出光谱显示出超过95条波长间隔约0.08纳米的布里渊线。通过调节种子波长和腔内可调谐滤波器,输出光谱可在1540至1570纳米范围内移动。
关键词: 光纤非线性光学、受激布里渊散射(SBS)、多波长光纤激光器
更新于2025-09-16 10:30:52
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[IEEE 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 中国黄山(2019年8月5日-8月8日)] 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 利用布里渊慢光提升光纤传感器光谱性能
摘要: 结合布里渊慢光技术,实验结果与理论预测高度吻合。我们设计了一种方案,通过引入布里渊慢光来提升传感器的光谱性能。实验结果表明,光谱灵敏度提高了约1.145倍。
关键词: 光纤传感器、慢光、光谱灵敏度、受激布里渊散射
更新于2025-09-16 10:30:52
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多芯光纤中的光机械相互作用及其应用
摘要: 正在研发含多芯的光纤,以提升空间复用光通信网络的容量。多数情况下,这些光纤设计为芯间光功率直接耦合可忽略不计。然而,各芯仍嵌于单一的机械统一包层中。光纤包层几何结构支持的弹性(或声学)模式与多个芯重叠。任何芯中的光都可能通过电致伸缩激发声波。一旦激发,这些声波也可能对其他芯中的光波产生光弹扰动。这种光机械耦合会产生芯间交叉相位调制效应,即使直接光串扰非常微弱时也是如此。交叉相位调制频谱可达数百兆赫频率,可能呈现离散窄峰,也可能因几何布局不同而呈准连续态。在共振频率处,该效应的强度与克尔非线性导致的芯内交叉相位调制相当。文中展示了两种潜在应用:无需射频电滤波器的单频光电振荡器,以及对多芯光纤包层外(光无法到达区域)液体的点传感。
关键词: 光电振荡器、多芯光纤、受激布里渊散射、光纤传感器、光力学、非线性光纤光学
更新于2025-09-16 10:30:52
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基于受激布里渊散射的单激光源全光微波频率发生器集成光子混频器
摘要: 本文报道了一种用于光纤无线(RoF)传输系统的光混频器理论与实验实现方案,该方案集成了基于激光频率与其一阶受激布里渊散射(SBS)频移拍频的全光学10.87 GHz微波信号发生器。系统将13 GHz射频(RF)信号下变频为2.13 GHz中频(IF)信号。该设计方案构成了一种高性价比的光混频器,适用于RoF传输系统中11 GHz频段附近的上下变频应用。所产生10.87 GHz光学微波信号在15 MHz频偏处的相位噪声为?109 dBc/Hz,该光混频器展现出93 dB·Hz^(2/3)的无杂散动态范围(SFDR)。本RoF传输系统采用双平行砷化镓(GaAs)马赫-曾德尔调制器作为光混频器,并同时使用单激光源作为布里渊泵浦源和光载波。据我们所知,此类光混频器尚未见文献报道。
关键词: 布里渊选择性边带放大(BSSA)、光纤无线电(RoF)、双平行马赫-曾德尔调制器(DPMZM)、受激布里渊散射(SBS)、载波抑制单边带(CS-SSB)
更新于2025-09-16 10:30:52
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基于少模光纤中受激布里渊散射的多微波频率测量
摘要: 提出了一种新型多微波频率测量方法。其工作原理基于少模光纤中的受激布里渊散射效应。由于少模光纤不同模式间存在受激布里渊散射,光纤中会产生多个不同的布里渊频移。因此可采用现有技术测量微波频率;即使未知频率差值达到某个布里渊频移的两倍,仍能通过模式分路器不同端口的采集信号功率区分这些频率。
关键词: 频率测量,少模光纤,受激布里渊散射
更新于2025-09-12 10:27:22