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关键词：
超高效液相色谱－串联质谱,印刷电路板,全氟辛烷磺酸盐
发表时间：
2012-03-04 15:56:39
摘 要 研究了信号与泵浦光同向传输, 在色散平坦高非线性光子晶体光纤中的多泵浦四波混频光谱增益特性, 从光谱学的角度分析了泵浦光波长漂移, 泵浦光偏振方向平行与正交, 信号光相对于泵浦光偏振态失配, 二者总功率对多泵浦四波混频光谱增益特性的影响, 探讨了泵浦光数目对多泵浦四波混频光谱增益特性的冲击。研究发现在36 4 nm 波长范围, 二者偏振态匹配时多泵浦四波混频效果最好, 同时, 多泵浦四波混频效应对偏振极为敏感, 若两束泵浦光偏振态垂直, 则它们分别与信号光发生四波混频, 反之, 则两束泵浦光之间亦会发生四波混频作用, 且在正交泵浦的前提下, 信号光偏振方向变化会直接导致各闲频光增益大小发生变化; 进一步指出当采用三束连续泵浦光时, 同样可以在一定波长范围内实现多泵浦四波混频效应。这些研究对于开发基于光子晶体光纤中多泵浦四波混频效应工作的超快光子器件具有一定的指导意义。
光子晶体光纤( photonic cr ystal fiber, PCF) 是基于光子晶体技术发展起来的一种新型光纤, 从结构上讲, 它一般由纤芯区和空气孔填充的包层区构成, 通过设计调节包层空气孔的位置、形状, 大小可以改善其性能参数[1, 2] 。这种独特的结构决定了它具有高非线性系数, 灵活可控的色散特性等, 使其在光学频率测量[ 3] 、光学相干层析[ 4] , 激光光谱学[5] 、生物医学光子学[ 6, 7] , 光电传感技术[ 8] , 高速光纤通信及信号处理[9- 11] 等方面具有极大的应用潜力, 因而受到了广泛关注。四波混频是一种极为重要的非线性光学现象, 与介质的三阶非线性极化过程紧密相关, 广泛存在于非线性光学晶体, 半导体材料, 周期极化铌酸锂波导, 硫化物波导,光纤以及其他材料中[12] 。由于传统单模光纤色散斜率一般较大, 实现相位匹配条件苛刻, 因此限制了四波混频效应的广泛应用, 但光子晶体光纤以其灵活的色散特性, 大的非线性系数使得人们可以以相对较低的泵浦功率, 在较短的光纤长度、较宽的波长范围内满足相位匹配, 以较高的效率实现四波混频, 同时克服了非线性光学晶体价格昂贵, 破坏阈值低, 波导制作成本高, 半导体材料中常伴随自发辐射噪声等缺点, 引起了人们极大的研究兴趣。
光子晶体光纤一个最主要的应用, 是以之构建高速全光信号处理器件。基于光子晶体光纤中的四波混频效应, 可以实现全光时分解压缩[ 11] , 全光波长变换[13] , 全光信号组播[ 14] , 全光逻辑门[ 15] 等功能。这些极大增强了全光网络的灵活性, 促进了超高速光子网络的发展, 但为进一步拓展光子晶体光纤在全光信号处理中的功能, 开发基于四波混频效应的新型光子器件, 必须深入研究光子晶体光纤中的四波混频, 特别是多泵浦作用下的多四波混频光谱增益特性, 这不仅具有重要的理论意义, 而且具有重要的实际应用价值。
本文详细研究了色散平坦高非线性光子晶体光纤中的多泵浦四波混频光谱增益特性, 分析了泵浦光波长漂移, 信号光与泵浦光功率波动, 各光束间偏振态失配对多泵浦四波混频光谱增益的影响, 提出如何根据实际需求, 选择合理的实验参数, 从而抑制不需要的四波混频效应, 优化需要的四波混频效应, 使多泵浦四波混频效果最佳。最后进一步探讨了泵浦光数目对多泵浦四波混频光谱增益特性的影响, 这些研究对于开发基于高非线性光子晶体光纤中的多泵浦四波混频原理而工作的光信号处理器件具有重要指导意义。
光子晶体光纤一个最主要的应用, 是以之构建高速全光信号处理器件。基于光子晶体光纤中的四波混频效应, 可以实现全光时分解压缩[ 11] , 全光波长变换[13] , 全光信号组播[ 14] , 全光逻辑门[ 15] 等功能。这些极大增强了全光网络的灵活性, 促进了超高速光子网络的发展, 但为进一步拓展光子晶体光纤在全光信号处理中的功能, 开发基于四波混频效应的新型光子器件, 必须深入研究光子晶体光纤中的四波混频, 特别是多泵浦作用下的多四波混频光谱增益特性, 这不仅具有重要的理论意义, 而且具有重要的实际应用价值。
本文详细研究了色散平坦高非线性光子晶体光纤中的多泵浦四波混频光谱增益特性, 分析了泵浦光波长漂移, 信号光与泵浦光功率波动, 各光束间偏振态失配对多泵浦四波混频光谱增益的影响, 提出如何根据实际需求, 选择合理的实验参数, 从而抑制不需要的四波混频效应, 优化需要的四波混频效应, 使多泵浦四波混频效果最佳。最后进一步探讨了泵浦光数目对多泵浦四波混频光谱增益特性的影响, 这些研究对于开发基于高非线性光子晶体光纤中的多泵浦四波混频原理而工作的光信号处理器件具有重要指导意义。
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