研究目的
利用正弦时变相位抑制光纤系统中传播的光脉冲的不良自相位调制。
研究成果
正弦相位调制技术能有效抑制光纤系统中光脉冲因自相位调制导致的频谱展宽,在保持时域脉宽的同时提升光谱质量,可应用于光纤放大器及激光系统。
研究不足
非线性相位的消除并不完全,且光谱旁瓣随B积分的增加而增长。该方法对于色散与非线性相互作用的极短脉冲持续时间效果较差,对于非高斯脉冲形状需要进行参数优化。
1:实验设计与方法选择:
本实验采用全光纤架构及商用电信元件,通过施加正弦相位调制来展示自相位调制(SPM)抑制效果。理论分析基于脉冲包络传播的非线性薛定谔方程。
2:样本选择与数据来源:
输入脉冲为高斯型(半高全宽120皮秒),同时考察双曲正割脉冲。数据源自实验测量与数值模拟。
3:实验设备与材料清单:
包含连续波光源、强度调制器、相位调制器、掺铒光纤放大器、光可变衰减器、高非线性光纤、光谱分析仪、电采样示波器及波长复用器等组件。
4:实验流程与操作步骤:
生成脉冲后施加正弦相位调制(φC(t) = AC cos(ωC t + φ0),含特定参数),经光纤传输后测量输出光谱与时域特性。
5:数据分析方法:
通过对比有无相位补偿情况下的光谱展宽、均方根谱宽及斯特列尔比,结合数值模拟与闭合解析式进行分析。
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phase modulator
Imparts a sinusoidal phase modulation to optical pulses to counteract self-phase modulation.
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intensity modulator
Modulates the intensity of optical pulses.
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erbium-doped fibre amplifier
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optical spectrum analyser
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electrical sampling oscilloscope
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