光纤布拉格光栅的耦合模理论分析 被引量：12

1

作者 刘汉平 王健刚 +1 位作者 赵圣之 陈冰泉 《山东大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期89-92,共4页

利用光波导中的模式耦合理论,考虑到经紫外光照射后光纤纤芯折射率的直流增量,推出了新的光纤光栅耦合模方程,得到了较简洁的耦合系数表达式.通过求解耦合方程,得出了更严格的、与实验结果相符的布拉格波长表达式.

关键词 布拉格光栅 耦合模方程 耦合系数

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线性啁啾光纤布喇格光栅反射谱的数值模拟 被引量：7

2

作者 魏佳菊 梁一平 戴特力 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期607-611,共5页

为了研究线性啁啾光纤布喇格光栅的特性,并进一步把它用于光纤激光器上,介绍了线性啁啾光纤布喇格光栅的耦合模理论,采用4阶Runge-Kutta法和传输矩阵法结合控制变量法,对线性啁啾光纤布喇格光栅反射率与啁啾系数、半峰全宽与光栅长度、... 为了研究线性啁啾光纤布喇格光栅的特性,并进一步把它用于光纤激光器上,介绍了线性啁啾光纤布喇格光栅的耦合模理论,采用4阶Runge-Kutta法和传输矩阵法结合控制变量法,对线性啁啾光纤布喇格光栅反射率与啁啾系数、半峰全宽与光栅长度、反射率与直流纤芯折射率改变量之间的关系进行了数值模拟。结果表明,线性啁啾光纤布喇格光纤可以展宽带宽。基于这个结论,提出了利用线性啁啾光纤布喇格光栅作为光纤激光器腔镜,使输出谱线展宽,从而可作为宽带光源使用的方案。 展开更多

关键词 光纤光学 耦合模方程 数值模拟 线性啁啾光纤布喇格光栅 4阶Runge—Kutta法 矩阵法

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基于一种新型抽运耦合技术的光纤激光放大器 被引量：5

3

作者 赵保银 段开椋 +2 位作者 赵卫 张恩涛 惠祥云 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期79-84,共6页

通过建立耦合模方程,对一种同时包含传输芯和增益芯的复合结构光纤中的模场耦合特性进行了理论分析,同时使用速率方程和热传导方程对基于这种复合结构光纤的激光放大器的增益特性和热分布进行了数值计算和分析。研究结果表明,复合结构... 通过建立耦合模方程,对一种同时包含传输芯和增益芯的复合结构光纤中的模场耦合特性进行了理论分析,同时使用速率方程和热传导方程对基于这种复合结构光纤的激光放大器的增益特性和热分布进行了数值计算和分析。研究结果表明,复合结构光纤中抽运光的耦合特性与抽运光的模式、纤芯半径和纤芯距离等因素有关;与端面抽运光纤激光放大器相比,这种复合结构光纤放大器对抽运光的吸收和激光转换相对平缓,光纤具有相对低的温度分布。因此,基于这种复合结构光纤的新型抽运技术可以解决使用端面抽运技术进行抽运时增益光纤温度过高的问题。这种复合结构光纤用于研制大功率光纤激光(放大)器有很大的优越性,为研制超大功率光纤激光(放大)器提供了一种新的途径。 展开更多

关键词 激光器 光纤激光放大器 端面抽运 复合结构光纤 耦合周期 耦合模方程

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倾角对闪耀光纤光栅辐射模耦合波长的影响 被引量：4

4

作者 鲁韶华 许鸥 +2 位作者 冯素春 董小伟 简水生 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2008年第5期25-27,共3页

不同角度下,闪耀光栅发生辐射模耦合的波长有所不同。文章利用相位匹配条件定性分析了辐射模耦合波长随倾斜角度的变化;使用耦合模方程对闪耀光栅的透射谱特性进行数值仿真,仿真结果与相位匹配条件分析得到的结果一致:若设计Bragg波长... 不同角度下,闪耀光栅发生辐射模耦合的波长有所不同。文章利用相位匹配条件定性分析了辐射模耦合波长随倾斜角度的变化;使用耦合模方程对闪耀光栅的透射谱特性进行数值仿真,仿真结果与相位匹配条件分析得到的结果一致:若设计Bragg波长保持不变,当光栅倾角变大时,发生辐射模耦合的波长变短。通过比较0～45°范围内s和p偏振情况下耦合波长的差异,得出辐射模耦合的偏振依赖特性,此特性可用于传感检测。 展开更多

关键词 光纤光学 闪耀光纤光栅 相位匹配 耦合模方程 辐射模耦合

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94 GHz TE_(02)-TE_(11)模式变换链的设计与模拟 被引量：4

5

作者 彭伟 刘濮鲲 耿志辉 《真空电子技术》 2010年第5期4-8,共5页

本文在电磁场耦合模理论的基础上利用MATLAB优化工具对W波段回旋管用TE02-TE01-TE11模式变换链进行了详细研究与分析。应用编制的仿真程序对W波段TE02-TE01-TE11模式变换链进行了设计和数值模拟,通过结构参数优化,获得了性能良好的模式... 本文在电磁场耦合模理论的基础上利用MATLAB优化工具对W波段回旋管用TE02-TE01-TE11模式变换链进行了详细研究与分析。应用编制的仿真程序对W波段TE02-TE01-TE11模式变换链进行了设计和数值模拟,通过结构参数优化,获得了性能良好的模式变换链。TE02-TE01和TE01-TE11模式变换器在中心频率94 GHz处的转换效率分别为96.3%和94.1%,对应带宽分别为4 GHz(转换率95%以上)和2 GHz(转换率90%以上)。为了进一步验证设计的模式变换链的性能,利用高频模拟仿真软件HFSS对优化的模式变换链进行了模拟仿真,模拟结果与利用计算程序得到的结果基本吻合。 展开更多

关键词 模式变换 耦合波方程 相位重匹配 圆波导

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一维三格点光格子中拓扑振荡及拓扑非对称边缘态

6

作者 张金 江涛 +2 位作者 辛国国 党煜 吴高锋 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期240-250,共11页

为了全面认识奇数格点原胞中拓扑保护对于光束稳定传输的重要性,系统研究了一维三格点光格子模型中的光传输特性。利用能带理论和耦合模方程,对模型进行了模拟和仿真,发现两种在经典的两格点模型中不存在的具有拓扑保护的光传输行为,即... 为了全面认识奇数格点原胞中拓扑保护对于光束稳定传输的重要性,系统研究了一维三格点光格子模型中的光传输特性。利用能带理论和耦合模方程,对模型进行了模拟和仿真,发现两种在经典的两格点模型中不存在的具有拓扑保护的光传输行为,即具有拓扑保护的类拉比振荡光传输和具有拓扑保护的非对称传输,揭示了这两类光传输现象的物理机制,深入解析了光束振荡的本质,并验证了这两类光传输行为的鲁棒性,强调了光学系统在不同条件下的稳定性和可靠性。该研究可为利用奇数格点原胞中拓扑性质操纵光传输的潜在应用提供启示,并为新型拓扑光学器件的设计提供新的思路。 展开更多

关键词 拓扑光子学 拓扑光传输 耦合模方程 光格子 拓扑振荡边缘态 拓扑非对称边缘态

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光纤耦合模方程及其应用 被引量：3

7

作者 廖帮全 赵启大 +3 位作者 冯德军 丁镭 赵春柳 董孝义 《南开大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期71-75,共5页

本文推导出了适于普通光纤的耦合模方程 ,并把它应用于光纤受到周期性微扰时的情况 ,得到了相应的解 .因为光纤不同于平板 ,它们正交关系也不同 ,从而耦合模方程也不同 .光纤除耦合系数与平板的有实质不同 ,它们的形式却相似 .

关键词 耦合模方程 光纤 周期性微扰 耦合系数 耦合模理论 正交关系

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基于耦合模理论的波导光栅特性研究 被引量：1

8

作者 邵恩浩 帕尔哈提江·吐尔孙 《量子光学学报》 北大核心 2023年第4期62-69,共8页

为了深入研究波导光栅中电磁波的传输特性,本文以布拉格光栅为例,从光场的波动方程出发得到了光栅的耦合模方程,进而通过求解耦合模方程得到表征光栅特性的2×2矩阵。针对均匀布拉格光栅和取样光栅,采用MATLAB数值模拟方法研究了各... 为了深入研究波导光栅中电磁波的传输特性,本文以布拉格光栅为例,从光场的波动方程出发得到了光栅的耦合模方程,进而通过求解耦合模方程得到表征光栅特性的2×2矩阵。针对均匀布拉格光栅和取样光栅,采用MATLAB数值模拟方法研究了各个参数对其反射谱和透射谱的影响。结果表明,光栅长度、有效折射率以及耦合强度会影响均匀布拉格光栅反射谱和透射谱的峰值、位置和宽高,光栅段长度、空白段长度以及周期数目会导致取样光栅反射谱的反射峰间隔增减和各级峰值的变化。相关仿真分析可以为光纤光栅传感、分布式布拉格反馈(DBR)激光器、光栅滤波器等设计应用提供理论支撑。 展开更多

关键词 耦合模方程 布拉格光栅 电磁波传输特性

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非线性管理光纤光栅中的调制不稳定性研究 被引量：2

9

作者 蔡汪洋 文双春 陈林 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1387-1391,共5页

基于非线性耦合模方程,研究了非线性管理光纤光栅中的调制不稳定性,得到了调制不稳定性的色散关系。与常规的非线性光纤光栅相比,在非线性管理光纤光栅中,克尔非线性的变化改变了调制不稳定性增益谱的谱宽和幅度,并导致新的不稳定性区... 基于非线性耦合模方程,研究了非线性管理光纤光栅中的调制不稳定性,得到了调制不稳定性的色散关系。与常规的非线性光纤光栅相比,在非线性管理光纤光栅中,克尔非线性的变化改变了调制不稳定性增益谱的谱宽和幅度,并导致新的不稳定性区域的出现:在反常色散区,原来关于零波数对称的两个旁瓣随着克尔非线性变化的增加其增益幅度递减至零,在经历了一段无增益区域之后,又逐渐形成了在零波数附近区域的一个新的单峰;而在正常色散区,除了原来的两个增益区域之外,零波数附近出现了新的增益区,增益的幅度随克尔非线性变化的增加而递增。可见,非线性管理光纤光栅给调制不稳定性的产生提供了更多的空间。 展开更多

关键词 非线性光学 调制不稳定性 耦合模方程 非线性管理光纤光栅

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光纤定向耦合器的开关特性研究 被引量：1

10

作者 陈浩 余震虹 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期429-433,共5页

基于耦合非线性薛定谔(NLS)方程组,利用分步傅里叶法(SSFM),研究了二阶色散长度与线性耦合系数的乘积LDκ、三阶色散长度与线性耦合系数的乘积L′Dκ以及模间色散(IMD)对双芯非线性光纤定向耦合器开关特性的影响。研究表明,在光纤正常... 基于耦合非线性薛定谔(NLS)方程组,利用分步傅里叶法(SSFM),研究了二阶色散长度与线性耦合系数的乘积LDκ、三阶色散长度与线性耦合系数的乘积L′Dκ以及模间色散(IMD)对双芯非线性光纤定向耦合器开关特性的影响。研究表明,在光纤正常色散区,当入射功率大于阈值功率时,从波导1到波导2有明显的能量转移,耦合器的开关性能差;而在光纤反常色散区,当LDκ<1时,非线性定向耦合器(NLDC)能够表现出良好的开关特性。且阈值功率随着LDκ的增大而减小。当|IMD|≤0.01,IMD对NLDC开关特性的影响可以忽略。当|IMD|=0.2,且LDκ的值较小时,在入射功率大于阈值功率的条件下,IMD对开关特性的影响不明显;而在入射功率小于阈值功率时,耦合器的开关特性下降。此外,三阶色散(TOD)效应对NLDC的影响通常可以忽略。 展开更多

关键词 NLDC SSFM 耦合模方程 光孤子

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基于声表面波反射延迟线无线传感器的理论分析与设计(英文) 被引量：1

11

作者 徐方迁 王艳清 王文 《南京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期46-51,共6页

给出了一个新的关于声表面波反射延迟线理论分析方法,基于波动方程和Chen-Haus理论、利用变分方法研究了压电基底上金属短路栅阵中声表面波传输特性,得到其精确反射系数.之后,实验研制了一个用41°YXLiNbO3、单相单向换能器和三个... 给出了一个新的关于声表面波反射延迟线理论分析方法,基于波动方程和Chen-Haus理论、利用变分方法研究了压电基底上金属短路栅阵中声表面波传输特性,得到其精确反射系数.之后,实验研制了一个用41°YXLiNbO3、单相单向换能器和三个短路反射栅构成的434MHz声表面波反射延迟线,测量值与理论分析基本一致,器件具有尖锐反射峰、高信噪比等特性. 展开更多

关键词 声表面波传感器 反射延迟线 耦合模方程 变分原理

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光纤布拉格光栅耦合模方程的高精度差分格式

12

作者 谢树森 陈茂启 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期93-98,共6页

建立光纤布拉格光栅耦合模方程的一个高精度紧差分格式,并分析了差分格式的稳定性。Fourier分析表明线性格式是无条件稳定的。数值实验结果说明此格式保持守恒律且达到了预期收敛阶。

关键词 光纤布拉格光栅 耦合模方程 高精度差分格式 稳定性

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光声耦合方程组的近似解

13

作者 李华星 林机 《浙江师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2011年第4期414-419,共6页

利用多重尺度方法,研究了布拉格光栅中光波和声波的相互作用.将光声耦合方程组约化到标准的非线性薛定谔方程,从而由非线性薛定谔方程的解得到了原方程组的近似单孤子解和二孤子解,分析了孤子的速度和二孤子碰撞的图像.

关键词 布拉格光栅 耦合方程 多重尺度方法 非线性薛定谔方程 近似解析解

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光纤Bragg光栅的电磁波理论及其数值分析

14

作者 蒋泽 付钰 《半导体光电》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期244-246,共3页

以电磁波耦合模理论为基础,在正向基模与反向包层模的耦合作用存在时,导出了光纤Bragg光栅的反射率、透射率的解析表达式。通过对相关理论结果的数值分析,研究了光纤Bragg光栅的光谱特性,表明了光栅参数以及包层模式对其光谱特性的影响... 以电磁波耦合模理论为基础,在正向基模与反向包层模的耦合作用存在时,导出了光纤Bragg光栅的反射率、透射率的解析表达式。通过对相关理论结果的数值分析,研究了光纤Bragg光栅的光谱特性,表明了光栅参数以及包层模式对其光谱特性的影响。所得结果为光纤光栅器件的优化设计及其应用提供了理论基础。 展开更多

关键词 光纤BRAGG光栅 耦合模方程 反射特性 透射特性

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各向同性手征媒质均匀填充手征波导中的耦合波方程

15

作者 张玉俊 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第9期107-112,共6页

本文从麦氏方程组和手征媒质的本构关系出发，运用耦合液理论，对各向同性手征媒质均匀填充的手征波导中存在的耦合孪生模式的电场和磁场矢量进行了推导并得到耦会波方程组的一般表达式，同时指出了在弱耦会近似条件下，应用微扰原理求... 本文从麦氏方程组和手征媒质的本构关系出发，运用耦合液理论，对各向同性手征媒质均匀填充的手征波导中存在的耦合孪生模式的电场和磁场矢量进行了推导并得到耦会波方程组的一般表达式，同时指出了在弱耦会近似条件下，应用微扰原理求解耦合波方程组的一般思路，为从耦会波的观点来分析手征波导中的各种不连续问题提供了一条新的理论途径. 展开更多

关键词 手征波导 耦合波方程 参考波导

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光纤布拉格光栅非线性传输特性的数值仿真 被引量：1

16

作者 彭拥军 邱昆 +1 位作者 武保剑 纪四潍 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期378-383,共6页

为简化数值求解光纤布拉格光栅的非线性耦合模方程组,避免冲击响应带来数值仿真结果失真,设计了基于半隐式龙格-库塔法及简单迭代的单步系统。与其他方法和实验结果进行对比,验证了该方法的可行性。在相同精度要求下,该方法能够极大地... 为简化数值求解光纤布拉格光栅的非线性耦合模方程组,避免冲击响应带来数值仿真结果失真,设计了基于半隐式龙格-库塔法及简单迭代的单步系统。与其他方法和实验结果进行对比,验证了该方法的可行性。在相同精度要求下,该方法能够极大地减小计算工作量,实现简单且能够避免数值计算发散。利用该方法建立了光纤布拉格光栅静态和动态情况下统一的数值仿真模型,并设计了仿真中所采用的平滑技术。数值研究了连续波和脉冲输入情况下光纤布拉格光栅的非线性传输特性,静态结果显示相移光栅的开关阈值功率比均匀光栅的低。在动态情况下,对比不同峰值功率脉冲的输出时域特征显示,通过光纤光栅可实现非线性全光调谐延迟。 展开更多

关键词 光纤布拉格光栅 非线性耦合模方程 非线性光学 光学双稳态 预报-校正系统 半隐式龙格-库塔法

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光纤布拉格光栅非线性传输特性的数值研究 被引量：1

17

作者 唐利 彭拥军 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期308-316,共9页

回顾了光纤布拉格光栅非线性耦合模方程的数值求解方法,分析了基于隐式龙格-库塔方法的预报校正系统的特点。为实现简捷、高效、高阶精度的光纤布拉格光栅非线性耦合模方程的数值仿真,设计了基于连分式修正法的预报-校正系统并与基本方... 回顾了光纤布拉格光栅非线性耦合模方程的数值求解方法,分析了基于隐式龙格-库塔方法的预报校正系统的特点。为实现简捷、高效、高阶精度的光纤布拉格光栅非线性耦合模方程的数值仿真,设计了基于连分式修正法的预报-校正系统并与基本方法进行了对比。采用该方法可以极大地加长光栅的分段长度以节约计算时间,同时也不存在仿真过程中因计算方法产生的不收敛现象,误差对比分析表明该方法能够准确地模拟光栅的非线性传输特性。为解决静态和动态情况下仿真方法不统一并避免数值计算引起的冲击响应,根据光栅中光波传输的物理过程建立了静态和动态情况下统一的数值仿真模型并研究了仿真中所采用的多种技术,利用这些技术能够有效地仿真连续波和脉冲输入情况下光纤布拉格光栅的非线性传输特性。 展开更多

关键词 光纤布拉格光栅 非线性耦合模方程 传输矩阵法 光学双稳态 预报-校正系统

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光纤布拉格光栅非线性孤子的特性分析 被引量：1

18

作者 曹建林 黄沛 宋宁 《信息技术》 2007年第12期57-60,共4页

以非线性耦合模理论为基础,用数值计算的方法分析了光纤光栅非线性孤子的特性。结果表明,在较弱光脉冲输入时,脉冲被展宽幅度降低;在强光脉冲输入时,脉冲的幅度,速度和脉宽保持不变,孤子形成;当更强光脉冲输入时,脉冲被压缩同时产生随... 以非线性耦合模理论为基础,用数值计算的方法分析了光纤光栅非线性孤子的特性。结果表明,在较弱光脉冲输入时,脉冲被展宽幅度降低;在强光脉冲输入时,脉冲的幅度,速度和脉宽保持不变,孤子形成;当更强光脉冲输入时,脉冲被压缩同时产生随距离而变的线性啁啾。当波长位于负色散区的弱脉冲和位于正常色散区的强泵浦脉冲共同传输时,输入弱脉冲被压缩。 展开更多

关键词 光纤布拉格光栅 非线性耦合模方程 非线性孤子

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光栅作用下双波导间的反向耦合

19

作者 丁浩 陈新之 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第8期736-741,共6页

本文根据非正交模理论导出了描述光栅作用下双波导间反向耦合的耦合模方程组.通过数值计算对这种结构的反向耦合特性进行了初探,并同光栅作用下单波导反向耦合特性作了比较.

关键词 光栅 波导 耦合模方程 反向耦合

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双螺旋圆单偏振光纤的偏振滤波特性研究

20

作者 肖悦娱 高祎玮 +1 位作者 颜锦奎 彭蕾 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期103-108,共6页

双螺旋手征光纤光栅具有波长和偏振的双重选择性,在光纤传感系统中极具应用价值。目前报道的具有圆偏振滤波作用的双螺旋手征光纤光栅螺距仅为几十微米,传输损耗高,机械强度低,限制了其应用范围。基于光纤的复耦合模方程,研究了常用的... 双螺旋手征光纤光栅具有波长和偏振的双重选择性,在光纤传感系统中极具应用价值。目前报道的具有圆偏振滤波作用的双螺旋手征光纤光栅螺距仅为几十微米,传输损耗高,机械强度低,限制了其应用范围。基于光纤的复耦合模方程,研究了常用的涂覆光纤,即当涂覆层折射率大于包层折射率时,双螺旋光纤的偏振滤波特性。研究表明,涂覆光纤不仅能增加光纤的机械强度,还能将光纤的螺距增加到数百微米。因此,光纤的传输损耗可被有效降低,有望满足中等距离的传输或传感光纤的要求。分析了光纤参数对双螺旋光纤偏振滤波性能的影响,结果表明增加芯层模和包层模的耦合系数是提高光纤偏振性能的有效途径,对双螺旋圆单偏振光纤的研制有一定的指导意义。 展开更多

关键词 光纤光学 圆单偏振光纤 双螺旋光纤 复耦合模方程

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