Author Affiliations
Abstract
1 Institute of Artificial Intelligence, University of Science and Technology Beijing (USTB), Beijing 100083, China
2 Department of Electronic and Information Engineering, The Hong Kong Polytechnic University, Hung Hom, Kowloon, Hong Kong 999077, China
3 MACOM Technology Solutions, Shenzhen 518000, China
4 Department of Electrical Engineering, The Hong Kong Polytechnic University, Hung Hom, Kowloon, Hong Kong 999077, China
Stokes vectors direct detection (SV-DD) is an effective solution for short-reach optical communications. In this Letter, we investigate two-dimensional-modulation direct-detection systems based on three Stokes vector receivers (SVRs). The influences of three key factors including the states-of-polarization (SOP), the splitting ratio of the coupler, and the excess loss (EL) are studied in detail. It is shown that the splitting ratio for achieving optimum performance will be changed with SOP and EL conditions. Among these SVRs, the 3×3 coupler-based receiver with its optimal splitting ratio shows the best bit error rate performance and stability against the change of SOP.
060.2330 Fiber optics communications 060.4080 Modulation Chinese Optics Letters
2018, 16(10): 100605
1 北京邮电大学信息光子学与光通信国家重点实验室, 北京 100876
2 东北大学秦皇岛分校控制工程学院, 河北 秦皇岛 066004
将3×3光纤耦合器相位解调和数字全息中的双波长相位测量方法相结合,提出了一种适合于相位型光纤传感器并能进行大范围相位测量的相位解卷绕方法。通过利用合成波长的解卷绕相位对单一波长的卷绕相位进行补偿,得到大范围、无差错的相位变化信息。建立了基于1310 nm和1550 nm的双波长光纤迈克耳孙干涉系统,对压电位移台所产生的大范围振动进行测量,验证了该方法的可行性和有效性。与1310 nm单一波长的相位解调结果相比,该方法可使测量的光程差扩大到原来的6.5倍。
测量 相位解卷绕 双波长相位检测 3×3光纤耦合器;
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Information Photonics and Optical Communications, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing 100876, China
2 Guangdong Provincial Laboratory of Nanophotonic Functional Materials and Devices, South China Normal University, Guangzhou 510006, China
We experimentally study the combined nonlinear effects, including four-wave mixing, stimulated Raman scattering, soliton dynamics, and cross-phase modulation by coupling femtosecond pulses around 850 nm into the normal dispersion region near the zero-dispersion wavelength in the fundamental mode of a homemade silica photonic crystal fiber. The nonlinear optical dynamics at different stages are demonstrated, and the discrete ultraviolet (UV) to visible wavelengths widely separated from the pump wave are generated by the interaction of several nonlinear effects involved. The UV to visible wavelengths can be used as short pulse sources for multiphoton ionization, fluorescence spectroscopy, and biochemical imaging.
060.5295 Photonic crystal fibers 190.4370 Nonlinear optics, fibers Chinese Optics Letters
2016, 14(5): 050603
1 北京邮电大学信息光子学与光通信国家重点实验室, 北京 100876
2 澳大利亚新南威尔士大学电气工程与通信学院光子学与光通信实验室, 悉尼 2052
基于自主研制的掺铋光纤，对其进行光谱特性的实验和理论研究。通过实验测得的吸收光谱发现了4 个明显的吸收带，其中心分别是494、816、946、1410 nm。运用Giles 模型对此光纤进行了放大特性的研究，分析了光纤长度、抽运功率和输入信号光功率等参数对信号的增益和噪声指数的影响。建立了稳态情况下三能级跃迁模型的速率方程和传输方程，并利用Runge-Kutta算法进行了数值研究。结果表明掺铋光纤在波长为830 nm 、功率为200 mW的光波抽运时，1384~1480 nm 波段的增益系数大于1.5 dB/m，噪声系数趋近5 dB。
光纤光学 光谱学 掺铋光纤 Giles模型 吸收谱 增益系数
Author Affiliations
Abstract
Reconstruction the computer generated Fresnel hologram of complex 3D object based on compressive sensing (CS) is presented. The hologram is synthesized from a color image and the depth map of the 3D object. With the depth map, the intensity of the color image can be divided into multiple slices, which satisfy the condition of the sparsity of CS. Thus, the hologram can be reconstructed at different distances with corresponding scene focused using the CS method. The quality of the recovered images can be greatly improved compared with that from the back-propagation method. What’s more, with the sub-sampled hologram, the image can be ideally reconstructed by the CS method, which can reduce the data-rate for transmission or storage.
090.1760 Computer holography 090.2870 Holographic display Chinese Optics Letters
2014, 12(8): 080901
1 燕山大学红外光纤与传感研究所， 河北 秦皇岛 066004
2 燕山大学亚稳材料制备科学与技术国家重点实验室， 河北 秦皇岛 066004
3 华南师范大学微纳光子功能材料与器件重点实验室， 广东 广州 510006
基于全矢量有限元法，设计了一种新型零色散波长为1550 nm的高非线性双折射光子晶体光纤(PCF)，并分析了PCF的有效折射率、有效模面积、双折射、非线性系数以及色散特性。数值结果表明，当光纤包层孔间距Λ为1.6 μm，大空气孔直径d1为1.4 μm，小空气孔直径d2为0.74 μm和0.76 μm时，光纤的零色散波长都在1550 nm处，该PCF的双折射为4.049×10-3，非线性系数可达28.4 km-1·W-1。这种高非线性高双折射PCF，在1550 nm通信波段具有非常广泛的应用前景。
光纤光学 光子晶体光纤 高非线性 高双折射 有限元法 中国激光
2012, 39(11): 1105003
北京邮电大学信息光子学与光通信国家重点实验室, 北京 100876
介绍了国内外光子晶体光纤（PCF）研究的新进展，涉及到大负色散PCF研究、光子带隙型PCF的带隙与模式研究、利用PCF的波长可调节有效频率变换、基于PCF的可见光波段平坦超连续谱(SC)和高效宽带切伦科夫辐射(CR)的产生等，并介绍了近期在PCF相关理论和实验方面研究进展，包括PCF的数值分析新方法，极大负色散的PCF、反共振引导型PCF（ARG-PCF）和三种高非线性PCF的研究与设计，利用所设计的新型PCF，在实验上实现波长可调节的高效反斯托克斯信号转换，产生了470~805 nm范围内的平坦SC，产生了可见光波段高效和宽带的CR等。
光子晶体光纤 大负色散 光子带隙 频率变换 超连续谱 切伦科夫辐射
1 燕山大学红外光纤与传感研究所, 河北 秦皇岛 066004
2 燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室, 河北 秦皇岛 066004
利用自制的光子晶体光纤(PCF),通过逐渐增加抽运脉冲的中心波长λ0,使其主要处于反常色散区,观测到了不同非线性效应作用下的频谱变化尤其是显著的反斯托克斯现象。通过调节耦合光束的入射方向,使光纤稳定输出为第一高阶模。在λ0达到并超过第一高阶模的零色散波长(820 nm)的过程中,抽运波工作在反常色散区,其向反斯托克斯波的能量转化逐渐增强。尤其当λ0超过860 nm之后,反斯托克斯波的强度可达到抽运波剩余强度的5倍,转换效率达到了80%。
光纤光学 光子晶体光纤 中心波长 零色散波长 反常色散区 反斯托克斯现象
燕山大学信息科学与工程学院红外光纤与传感研究所, 河北 秦皇岛 066004
介绍了在光子晶体光纤(PCF)中产生超连续谱(SC)的发展现状及应用背景, 从广义非线性薛定谔方程入手, 讨论了超连续谱的形成机理, 并从光子晶体光纤色散特性、脉冲参数等方面探讨了对超连续谱形成的影响, 从而可以控制超连续谱的形成。
光子晶体光纤 飞秒激光 超连续谱 非线性 色散 激光与光电子学进展
2008, 45(11): 42
燕山大学信息科学与工程学院红外光纤与传感研究所, 河北 秦皇岛 066004
以多极法理论为基础,提出了一种阶梯结构的光子晶体光纤。通过改变其内四层的三个结构参量(内两层孔孔径,外两层孔孔径和孔间距),实现色散绝对值在1.1～1.8 μm 的波段内变化仅为0.05～2 ps/(km·nm)的平坦甚至超平坦的特性。在此情况下对其有效模场面积进行数值模拟,充分展示了达到色散平坦和超平坦时,相对于传统光子晶体光纤,此种结构的光纤对芯区内光场的局域能力有很大程度的增强,其有效模场面积可仅为传统光子晶体光纤的1/30。最后,经过大量的数值计算和理论分析,归纳出若要此种阶梯结构的光纤在1.1~1.8 μm的波段内达到色散平坦甚至超平坦特性的设计依据。
光子晶体光纤 多极法 超平坦色散 有效模场面积 设计依据
