磁控光纤参量过程及其在光子信息处理中的应用研究
批准号:
61271166
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
武保剑
依托单位:
学科分类:
光通信
结题年份:
2016
批准年份:
2012
项目状态:
已结题
项目参与者:
许渤、巫柳、文峰、周星宇、李述标、李智、安俊鸽、袁浩、陈心怡
中文摘要
光纤固有的太赫兹带宽、高达飞秒级的非线性响应、以及光纤间易于耦合连接等优点,使高非线性光纤器件成为超高速光子信息处理领域的研究热点。本项目将磁光学与非线性光纤光学相结合,建立磁光非线性光纤中导波光脉冲的传输与控制理论,探索光纤磁光效应的微观机制;实验验证光纤非线性磁控机理,增加光纤信息处理的可控性,为下一代光纤通信网络提供智能光子信息处理器件;优化磁光光纤参量过程,增强光纤非线性器件的工作性能和应用功能,实现磁可调参量增益、提升光脉冲四波混频整形效果、磁控非线性Sagnac光开关、稳定光纤参量振荡器的时钟提取等。
英文摘要
Highly-nonlinear-fiber-based devices have become an attractive research topic in the field of ultra-high-speed photonic information processing due to the fiber's unique features, such as inherent THz bandwidth, fast nonlinear response with femto-second order of magnitude, and easy quick interconnection. This project will focus on what follows: (1) combine magneto-optics with nonlinear fiber optics, establish the propagation and control theory for optical guided waves in magneto-optical nonlinear fibers, and investigate the micro-mechanism of magneto-optic effects; (2) verify the magnetic control mechanism of fiber nonlinearity by experiments and enhance the controllability of intelligent fiber-optic information processing devices for the next generation of optical fiber communications; (3) improve the operating performance and increase useful functions of nonlinear fiber devices by optimizing the magneto-optic parametric process, including the implement of magnetically tunable gain, the improvement of four-wave-mixing-based pulse reshaping, magnetic control function of nonlinear Sagnac switching, and fiber-optic-parametric-oscillator (FOPO)-based stable clock extraction, etc.
光纤固有的太赫兹带宽、高达飞秒级的非线性响应、以及光纤间易于耦合连接等优点,使高非线性光纤器件成为超高速光子信息处理领域的研究热点。本项目将磁光学与非线性光纤光学相结合,建立了导波光的磁光非线性耦合模方程,并用于分析磁光效应对光脉冲非线性传播特性的影响;通过磁光四波混频实验,揭示了光纤非线性的磁控机理;优化磁光光纤参量过程,设计并实现了磁控光纤参量放大器、磁光四波混频的光脉冲整形器、磁控非线性 Sagnac 开关,以及磁控光纤参量振荡器等多功能光纤器件。. 按计划完成了各项研究任务,实现了项目的研究目标。取得的主要研究进展包括:建立了磁光光纤非线性耦合模理论,并推广到磁光光纤光栅;研究了有源非线性光纤的放大和整形,及其磁控特性;开展了磁光四波混频再生实验,进一步提升光接收机灵敏度;研究了高非线性光纤萨格纳克干涉结构的磁控开关特性;提出了基于闲频光反馈控制的光纤参量振荡器(FOPO),实现稳定时钟提取;提出偏移滤波法抑制多波长再生串扰,研制出八波长全光2R再生器;设计并研制出磁控多功能光信息处理器件;提出一种多电平全光再生器的设计方法,给出MZI多电平再生器实现方案。. 项目获得了预期的研究成果,发表期刊论文25篇,国际会议论文14篇,申请5项国家发明专利(2项授权),出版学术专著一本;培养了硕士16人(12人毕业)、博士4人(2人毕业)。
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Magnetically-controllable optical multi-stability in magneto-optic fiber Bragg gratings with potential applications to multi-level all-optical regeneration
磁光纤布拉格光栅中的磁控光学多稳定性在多级全光再生中的潜在应用
DOI:
10.1016/j.yofte.2015.05.003
发表时间:
2015-08
期刊:
Optical Fiber Technology
影响因子:
2.7
作者:
[Qing-Yao Wan, Bao-Jian Wu, Xing-Yu Zhou, Feng Wen]
通讯作者:
Feng Wen
All-optical 3R regeneration using a single fiber-optical parametric oscillator with idler feedback control circuit
使用具有惰轮反馈控制电路的单个光纤参量振荡器进行全光 3R 再生
DOI:
10.1016/j.optcom.2013.10.092
发表时间:
2014-03
期刊:
Optics Communications
影响因子:
2.4
作者:
[Bao-Jian Wu, Xing-Yu Zhou, Li-Hui Wang, Kun Qiu]
通讯作者:
Kun Qiu
DOI:
--
发表时间:
2016
期刊:
光学学报
影响因子:
--
作者:
[武保剑, 廖明乐, 耿勇, 邱昆]
通讯作者:
邱昆
DOI:
--
发表时间:
2015
期刊:
光子学报
影响因子:
--
作者:
[武保剑, 文峰, 廖明乐, 邱昆]
通讯作者:
邱昆
DOI:
--
发表时间:
2014
期刊:
磁性材料及器件
影响因子:
--
作者:
[陈心怡, 武保剑, 文峰, 袁浩]
通讯作者:
袁浩
共 25 条
基于模态综合表征的软件定义少模掺铒光纤放大器增益控制技术研究
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批准号:--
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项目类别:面上项目
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资助金额:56万元
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批准年份:2021
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负责人:武保剑
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依托单位:
高阶调制信号的多波长2R再生技术研究
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批准号:61671108
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项目类别:面上项目
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资助金额:58.0万元
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批准年份:2016
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负责人:武保剑
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依托单位:
磁光信号处理基础理论的研究
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批准号:60671027
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项目类别:面上项目
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资助金额:25.0万元
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批准年份:2006
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负责人:武保剑
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依托单位:
基于微波静磁波的磁光Bragg器件的衍射性能研究
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批准号:60401007
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:6.0万元
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批准年份:2004
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负责人:武保剑
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依托单位:
国内基金
海外基金