三五阶非线性光纤中光脉冲的啁啾和频谱

钟先琼; 向安平; 陈建国; 马再如

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三五阶非线性光纤中光脉冲的啁啾和频谱

钟先琼 , 向安平 , 陈建国 , 马再如

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Citation:

三五阶非线性光纤中光脉冲的啁啾和频谱

1.
成都信息工程学院, 光电技术系, 成都, 610041;
2.
四川大学, 电子信息学院, 成都, 610064

作者简介: 钟先琼(1969- ),女,讲师,博士,主要研究方向为激光与光通信及非线性光学.E-mail:zxqlxh@yeah.net.

基金项目:
四川省科技厅应用基础基金资助项目(05JY029-084)
中图分类号: O437;TN929.11

Frequency chirps and spectra of optical pulses propagating in optical fibers with cubic-quintic nonlinearity

1.
Department of Optoelectronics and Technology, Chengdu University of Information Technology, Chengdu 610041, China;
2.
School of Electronics and Information Engineering, Sichuan University, Chengdu 610064, China
CLC number: O437;TN929.11

摘要: 为了探讨光纤的五阶非线性对光脉冲传输的影响,利用同时考虑三阶和五阶非线性效应的非线性薛定谔方程,在忽略光纤色散的情况下,解析并计算研究了超高斯光脉冲的非线性相移、频率啁啾。数值模拟了光脉冲传输的功率频谱。结果表明,与只有三阶非线性折射率的情形相比,正五阶非线性折射率的存在使光脉冲在光纤中传输的非线性相移和最大频率啁啾增大,使无啁啾光脉冲的频谱宽度变宽,谱峰数目增多,高斯脉冲初始啁啾对频谱的影响与三阶非线性折射率的情形类似;负五阶非线性折射率则使光脉冲传输的非线性相移和频率啁啾呈现新的特点,并使无啁啾光脉冲的频谱宽度变窄,谱峰数目减少。
- 非线性光学 /
- 三五阶非线性 /
- 频率啁啾 /
- 功率频谱
Abstract: The aim of the paper is to study the effect of the quintic nonlinearity of an optical fiber on the propagation of optical pulses.Utilizing the cubic-quintic nonlinear Schrdinger equation in which the dispersion of optical fibers is neglected,the nonlinear phase shifts and frequency chirps of super-Gaussian optical pulses are calculated and investigated analytically.The power spectra of optical pulses are numerically simulated as well.The results show that the positive quintic nonlinear refractive index makes the nonlinear phase shifts and the maximum frequency chirps of optical pulses larger,the spectral width of unchirped optical pulses wider and the number of spectral peaks more than those of cubic nonlinear refractive index.The influence of initial chirps of Gaussian optical pulses on the spectra is similar to that of cubic nonlinear refractive index.In case of the negative quintic nonlinear refractive index,the nonlinear phase shifts and frequency chirps take on new characteristics.The negative quintic nonlinear refractive index also makes the width of unchirped optical pulses narrower and the number of spectral peaks less.
- nonlinear optics /
- cubic-quintic nonlinearity /
- frequency chirps /
- power spectra

[1]	TZOAR N,JAIN M.Self-phase modulation in long geometry optical waveguides[J].Phys Rev,1981,A23(3):1266～1270.
[2]	HEBER R C,HICKMANN J M,GOUVEIA-NETO A S.Self-phase modulation and induced phase modulation of noisy radiation in single-mode optical fibers[J].Phys Rev,1992,A45(11):8268～8276.
[3]	AGRAWAL G P.Nonlinear fiber optics[M].2nd ed,New York:Academic Press,1995.89～101,238～276.
[4]	SUKHORUKOV A A,KIVSHAR Y S,EISENBERG H S et al.Spatial optical solitons in waveguide arrays[J].IEEE J Q E,2003,39(1):31～50.
[5]	WANG X,LU D,LIN X D et al.Power gain of perturbation traveling inside amplifying nonlinear media in terms of Breakup-integral[J].Laser Technology,2002,26(6):466～467,470(in Chinese).
[6]	LI D Y,HAN S,TANG Y L et al.Propagation of chirped pulses inside self-action temporal guide[J].Laser Technology,1999,23(2):109～112.(in Chinese).
[7]	TANEV S,PUSHKAROV D I.Solitary wave propagation and bistability in the normal dispersion region of highly nonlinear optical fibers and waveguides[J].Opt Commun,1997,141:322～328.
[8]	PALACIOS S L,FERNNDEZ-DíAZ J M.Black optical solitons for metia with parabolic nonlinearity law in the presence of fourth order dispersion[J].Opt Commun,2000,178:457～460.
[9]	DIMITREVSKI K,REIMHULT E,SVENSSON E et al.Analysis of stable self-trapping of laser beams in cubic-quintic nonlinear media[J].Phys Lett,1998,A248(5/6):369～376.
[10]	ZHONG X Q,CHEN J G,LI D Y.Modulation instability in the decreasing dispersion fibers with quintic nonlinearity[J].Laser Technology,2006,30(1):27～30(in Chinese).
[11]	REN Z J,WANG J,YANG A L et al.Effect of quintic nonlinearity on modulation instability in the anomalous dispersion regime of fiber[J].Chinses Journal of Laser,2004,31(5):595～598(in Chinese).
[12]	HONG W P.Modulation instability of optical waves in the high dispersive cubic-quintic nonlinear Schrodinger equation[J].Opt Commun,2002,213:173～182.

[1]	钟先琼 , 向安平 . 五阶非线性下不同形状脉冲对的交叉相位调制. 激光技术, 2008, 32(3): 305-307.
[2]	查子忠 , 胡易 . 用非线性光学原理实现激光防护. 激光技术, 1994, 18(2): 69-73.
[3]	唐柏权 , 许京军 , 陈志刚 , 张国权 , 乔海军 , 孙骞 , 孔勇发 . 若干弱光非线性光学效应及其应用. 激光技术, 2006, 30(6): 581-584,588.
[4]	冯林 , 王彦玲 , 任诠 , 张光辉 , 杨洪亮 , 孙香冰 . 一种新型dmit盐的三阶非线性光学性质研究. 激光技术, 2006, 30(5): 469-470,475.
[5]	张鹏飞 , 石旭刚 . 3种配合物的非线性光学性能与分子结构的关系. 激光技术, 2011, 35(1): 79-81. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.01.022
[6]	郝清海 , 许玉龙 , 苏希玉 , 王梅 . 含非线性缺陷的光子晶体异质结构中的光学响应. 激光技术, 2007, 31(1): 68-70.
[7]	李丽 , 刘冰 , 陈改荣 , 刘书芝 , 唐光诗 . 山梨酸酯类C60衍生物的合成及非线性光学性质. 激光技术, 2012, 36(3): 330-333,345.
[8]	张鹏飞 , 徐咏梅 , 郑发泰 , 杨扬 . 一种新型金属有机化合物的非线性光学特性研究. 激光技术, 2006, 30(2): 155-157.
[9]	李丽 , 贾若凌 , 梁宇 , 唐光诗 , 刘书芝 , 王子强 . 双氮杂桥C60衍生物的合成及非线性光学性质. 激光技术, 2011, 35(5): 636-638,704. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.05.017
[10]	刘春香 , 励强华 , 张微微 , 谭鑫鑫 . 掺铒光子晶体光纤非线性的研究. 激光技术, 2010, 34(1): 53-55. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.01.015
[11]	杜艳秋 , 申作春 . 非线性光限幅材料的研究进展. 激光技术, 2009, 33(4): 351-354. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2009.04.005
[12]	钟先琼 , 陈建国 , 李大义 . 色散缓变光纤中五阶非线性调制不稳定性. 激光技术, 2006, 30(1): 27-30.
[13]	张廷蓉 , 吕百达 . 高斯光束通过非线性梯度折射率透镜的传输特性. 激光技术, 2004, 28(3): 323-326.
[14]	冯栋 , 曾贤贵 . 反射z扫描方法测量碲化铋晶体的非线性折射率. 激光技术, 2016, 40(3): 326-330. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.03.005
[15]	张颖 , 魏晓峰 , 朱启华 , 曾小明 , 应纯同 . 色散和高阶非线性对飞秒光参变放大的影响. 激光技术, 2008, 32(1): 98-100,104.
[16]	田佳 , 胡健 , 王珂 , 王海林 , 朱长虹 , 朱广志 , 齐丽君 , 朱晓 . YAG激光晶体热致双折射的非线性分析. 激光技术, 2015, 39(4): 520-524. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.04.020
[17]	姜其畅 , 苏艳丽 , 聂合贤 , 马紫微 , 李永宏 . 厄米-高斯光束在饱和非线性介质中的传输特性. 激光技术, 2018, 42(1): 141-144. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.01.028
[18]	陈海涛 , 王飞 , 邓涛 . 脉冲在非线性渐增光纤中自相似演化的研究. 激光技术, 2010, 34(2): 218-220,223. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.02.020
[19]	王礼 , 吴先友 , 李哲 , 江海河 . 中红外光参变振荡非线性晶体及器件研究进展. 激光技术, 2011, 35(4): 434-439. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.04.001
[20]	金韬 , 周文 , 黄德修 . 半导体光放大器啁啾特性分析. 激光技术, 1998, 22(3): 144-146.

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三五阶非线性光纤中光脉冲的啁啾和频谱

作者简介: 钟先琼(1969- ),女,讲师,博士,主要研究方向为激光与光通信及非线性光学.E-mail:zxqlxh@yeah.net

1. 成都信息工程学院, 光电技术系, 成都, 610041;
2. 四川大学, 电子信息学院, 成都, 610064

收稿日期: 2005-07-14
录用日期: 2005-09-27
网络出版日期: 2006-09-25

基金项目: 四川省科技厅应用基础基金资助项目(05JY029-084)

关键词:

摘要: 为了探讨光纤的五阶非线性对光脉冲传输的影响,利用同时考虑三阶和五阶非线性效应的非线性薛定谔方程,在忽略光纤色散的情况下,解析并计算研究了超高斯光脉冲的非线性相移、频率啁啾。数值模拟了光脉冲传输的功率频谱。结果表明,与只有三阶非线性折射率的情形相比,正五阶非线性折射率的存在使光脉冲在光纤中传输的非线性相移和最大频率啁啾增大,使无啁啾光脉冲的频谱宽度变宽,谱峰数目增多,高斯脉冲初始啁啾对频谱的影响与三阶非线性折射率的情形类似;负五阶非线性折射率则使光脉冲传输的非线性相移和频率啁啾呈现新的特点,并使无啁啾光脉冲的频谱宽度变窄,谱峰数目减少。