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利用大模场面积锥形光纤实现宽波长范围飞秒脉冲的压缩
摘要: 我们报道了一种可用于不同中心波长脉冲压缩的锥形光纤设计。该光纤为三层W型大模场面积光纤,经锥度处理后将模场面积从1700微米2缩减至900微米2。我们确定了实现最大脉冲压缩的精确长度,并通过数值模拟展示:在1.55微米波长下,将250飞秒、100千瓦峰值功率的输入脉冲压缩至15飞秒、850千瓦;在1.8微米和2微米波长下,分别将250飞秒、120千瓦峰值功率的输入脉冲压缩至28飞秒、700千瓦和46飞秒、500千瓦。此类光纤可广泛应用于通信、光谱学及医学等领域。
关键词: 光纤中的超快过程,大模场面积光纤,高峰值功率飞秒脉冲,脉冲整形,锥形光纤,脉冲压缩
更新于2025-09-23 15:22:29
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一种适用于OFDM信号的广义频谱整形方法
摘要: 采用矩形窗脉冲的正交频分复用(OFDM)信号频谱约束性较低。传统上通常采用脉冲成形和主动干扰抵消(AIC)两种方法来降低带外辐射(OOBE)而不影响接收机。本文提出一种频谱整形方法,对这两种策略进行推广与统一。为此,采用称为广义脉冲的新型脉冲对OFDM载波进行整形,该脉冲由常规OFDM系统所用脉冲加上一系列旨在降低前者OOBE的抵消项构成。因此,每个广义脉冲都嵌入了降低其在所需频段频谱所需的所有项。这导出了一个与数据无关的优化问题,显著简化了实现复杂度,并允许解析计算所得功率谱密度(PSD)——而文献中大多数方法只能通过仿真估算PSD。作为性能示例,该技术能满足EN 50561-1规定的严格PSD掩模要求,且数据载波损失低于4%。相比之下,在此场景下采用脉冲成形时需置零28%的数据载波。
关键词: 带外发射、脉冲整形、旁瓣抑制、正交频分复用、载波消除
更新于2025-09-23 15:22:29
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[IEEE 2019年第21届透明光网络国际会议(ICTON) - 法国昂热(2019.7.9-2019.7.13)] 2019年第21届透明光网络国际会议(ICTON) - 无源与激光腔光纤系统中的光波形裁剪技术
摘要: 光纤中色散、非线性和增益/损耗效应的相互作用是产生具有可调特性的广泛脉冲形状的有力工具。本文提出一种针对给定脉冲目标优化系统参数的方法。通过降低系统复杂度并应用机器学习策略,我们证明能够高效识别目标参数集。数值研究了两种配置:无源正常色散光纤中的脉冲整形,以及双泵浦非线性放大环形镜锁模光纤激光器中的脉冲生成。
关键词: 脉冲整形、光学处理、非线性光纤光学、光纤激光器
更新于2025-09-23 15:21:01
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超长掺镱锁模光纤激光器中J形脉冲的产生
摘要: 我们首次报道了在采用非线性偏振演化与非线性光学环路镜共同锁模的八字形超长全正常色散掺镱光纤激光器中产生J型脉冲。通过偏振控制器引入基于腔双折射的光谱滤波,用于形成J型、阶梯型和平顶型脉冲。研究发现,所产生脉冲的形状和脉宽取决于施加的双折射量及泵浦功率。在200 mW泵浦功率下,以201.45 kHz基频重复率产生了脉宽180 ns、单脉冲能量332 nJ的J型脉冲。实验上确立了脉冲光谱特性与时间波形之间的强关联性,证实非对称光谱滤波是产生J型及阶梯型脉冲的原因。数值模拟研究了不同腔双折射和腔内功率条件下八字形谐振腔的光谱传输特性,其定性结果与实验发现相符。
关键词: 锁模激光器、掺镱光纤激光器、耗散孤子共振、脉冲整形
更新于2025-09-23 15:21:01
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功率缩放耗散孤子产生的实验研究
摘要: 我们对采用10微米芯径光纤构建的紧凑型低成本全正常色散激光器配置进行了飞秒耗散孤子产生的功率扩展研究。针对不同滤波带宽,我们考察了该激光器在光谱分布、时间特性、平均功率以及8小时稳定性方面的表现。实验获得的最高输出功率为4.5瓦,最短脉冲持续时间为85飞秒。据我们所知,这是目前已报道的全光纤泵浦瓦级锁模光纤激光器中最短的脉冲持续时间。
关键词: 锁模、脉冲整形、耗散孤子、激光性能、功率提升
更新于2025-09-23 15:19:57
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[IEEE 2019欧洲激光与光电会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019欧洲激光与光电会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 来自再生放大器的锁相可编程飞秒脉冲串
摘要: 我们展示了基于主振荡器与放大器腔体之间差分光程稳定的相位控制脉冲串放大技术。该技术提升了可提取脉冲串能量的安全阈值,并抑制了多种脉冲串模式应用中的能量波动。OCIS分类号:(190.4410)非线性光学参数过程;(320.5540)脉冲整形;(320.7160)超快技术。 可调谐且极高(可达THz量级)的脉冲串内频率对于飞秒脉冲放大串生成具有重大需求,广泛应用于材料加工的脉冲串模式飞秒烧蚀[1]、多脉冲激光诱导击穿光谱、多种非线性/时间分辨光谱及分子量子信息技术[2]。多数情况下,脉冲串内所需脉冲间隔需介于10飞秒至数皮秒之间,其下限由单个压缩飞秒脉冲的持续时间决定——该参数规定了避免显著时间重叠的最小脉冲间距。 本研究探索游标技术的反向极限[3]以实现THz脉冲串频率生成,需解决啁啾脉冲副本在RA腔内近乎完全时间重叠的问题,并提出通过光谱干涉条纹读出实现?(cid:2)?(cid:4)相对光程差干涉稳定化、以及控制构成脉冲串的载波包络相位CEP的方法(图1a)。需特别说明,飞秒梳计量和同步泵浦OPO中采用的标准方法不适用于本场景,因为必须灵活调节其中一个腔体的往返时间才能确保(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:10)的连续调谐。为此我们采用直接?(cid:2)稳定方案:通过读取经RA腔往返的主振荡器导频脉冲与下一个以全重复频率(cid:5)(cid:11)(cid:12)(cid:13)76 MHz入射的主振荡器脉冲重叠产生的光谱干涉条纹。通过折叠镜上的PZT实现RA腔长主动稳定,而抑制光谱模式形成所需的CEP扰动则通过编程声光调制器中的射频信号实现——该方案允许对每个连续主振荡器脉冲进行同步独立的相位与振幅整形(图1b证明该方法可在不影响脉冲串时间包络的前提下调控放大脉冲串光谱中的模式形成)。若无CEP扰动,脉冲串内脉冲干涉将导致光学损伤阈值降低[3],从而严重限制RA的能量性能。图1c显示在控制电路关闭8秒后参考臂记录的干涉图样(此时腔体处于自由悬浮状态)。
关键词: 非线性光学、脉冲整形、参量过程、超快技术
更新于2025-09-16 10:30:52
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通过锯齿相位调制连续波激光器的频率滤波实现脉冲整形
摘要: 分析了一种相位呈周期性锯齿调制的连续波场频谱。研究了两类锯齿相位调制方式:第一类通过组合基频的多个谐波产生;第二类由弛张振荡器驱动的电光调制器实现,该振荡器在储能元件充电期间缓慢升压,短路放电时快速降压。提出对锯齿相位调制场的主频谱分量进行滤波,从而从相位调制连续波中产生短脉冲。该脉冲序列的占空比等于调制周期,而脉冲持续时间取决于相位下降速率——对于谐波调制,其持续时间比基频周期短(4N+2)倍(N为谐波数量);对于充放电调制,脉冲持续时间接近TD/2(TD为放电阶段的相位下降时间)。根据调制频率不同,该方法可产生纳秒级至亚皮秒级的脉冲。
关键词: 弛张振荡器、电光调制器、频率滤波、锯齿波相位调制、脉冲整形
更新于2025-09-11 14:15:04
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[IEEE 2018年国际工业工程与现代技术多学科会议(远东会议)-符拉迪沃斯托克(2018.10.3-2018.10.4)] 2018年国际工业工程与现代技术多学科会议(远东会议)-基于频移键控的高速光纤无线通信系统频谱调制技术
摘要: 本文提出了一种面向高速混合通信系统的新型频谱调制技术。该技术基于三个宽带脉冲的频移键控,并在目标亚太赫兹频段内实现中心频率跳变。我们建立了基于双曲正割平方函数的最优脉冲数学模型与仿真模型,通过形状优化使输出功率达到最大值。针对该调制方案,我们还开发了符号编码技术,可提升比特率并增强频谱效率与通信系统的截获安全性。文中展示了无线电光链路中频谱调制信号传播的仿真结果并进行讨论。最后,我们介绍了采用更多脉冲数量及先进符号编码技术时的系统性能初步研究成果。
关键词: 频移键控、频谱调制、毫米波、光纤无线电、脉冲整形、符号编码
更新于2025-09-11 14:15:04
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基于LED的通信系统中光OFDM与M-PAM的比较
摘要: 基于发光二极管(LED)的通信技术,如可见光通信(VLC)和红外(IR)通信,是实现短距离高速数据传输的候选方案。本文将作为高带宽效率方案的M进制脉冲幅度调制(M-PAM)与三种经典的光学正交频分复用(OFDM)方案进行对比。针对LED的带宽限制和峰值发射功率受限特性,测试中的光学OFDM方案采用了比特加载算法及优化调制指数的单抽头均衡器。为减轻带限信道引起的符号间干扰,M-PAM系统应用了优化脉冲形状和最小均方误差(MMSE)均衡器。数值结果表明:在带限信道中,M-PAM能提供显著高于OFDM的数据传输速率;当信道带宽相对于符号率较为充裕时,光学OFDM则表现更优。
关键词: 脉冲整形、红外通信、M-PAM、正交频分复用、比特加载、可见光通信、最小均方误差均衡器、光无线通信
更新于2025-09-11 14:15:04
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[2017年IEEE光子学最新进展研讨会(WRAP) - 海得拉巴(2017.12.18-2017.12.19)] 2017年IEEE光子学最新进展研讨会(WRAP) - 基于光纤布拉格光栅的非对称脉冲整形技术
摘要: 我们报道了一种利用线性啁啾光纤布拉格光栅从高斯光脉冲中产生反向锯齿脉冲的新型光学脉冲整形技术。通过对二阶、四阶和八阶高斯脉冲进行模拟,结果表明反射脉冲的不对称性随输入高斯脉冲阶数的增加而增大。
关键词: 光纤布拉格光栅,逆锯齿波,脉冲整形
更新于2025-09-11 14:15:04