第33卷，第6期 2013年6月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
组合光纤中受激拉曼散射和四波混频研究
Vol.33,No.6,pp1451-1455
June,2013
谭勇，黄秋实，宋雪迪，蔡红星，孙秀平，吕彦飞，张喜和”
长春理工大学理学院，吉林长春130022
摘要在抽运光和耦合条件不变的情况下，研究了熔接组合的非零色散位移单模光纤（NZIDSF)和标单模光纤(SMF)中的受激拉曼微射(SRS)和四波混频(FWM)产生和传输特征。采用532nm脉冲激光抽运 NZDSF，从20m处开始产生以LPo模传输的SRS第一级Stokes光；紧接着在30m处产生了FWM，SRS 受到FWM抑制，传输模式逐渐转化为LP模；经过80m处熔接点后，由于熔接处双锥光纤结构使光场模式互相干涉，光波模式恢复为LP模，FWM受到抑制。该现象和机理有利于抑制密集波分复用(DWDM)系统中光学非线性失真和促进光孤子通信系统的发展
关键调受激拉曼散射；四波混频；模式；非零色散位移单模光纤
中图分类号：O437.7
引言
文献标识码：A
DOI: 10. 3964/j. issn. 1000-0593(2013)06-1451-05
纤芯模到环形模的模态耦合实验，获知了纤芯模泄漏的原因，与理论模型一致(w)；Teipel等在高温火焰上拉伸单模光纤形成1~3μm直径、90mm长的锥形光纤，用800nm波
密集波分复用(DWDM)系统中非线性失真和噪声来源于光纤中克尔效应、自相位调制、交叉相位调制和四波混频等。对这些问题的解决有一个方案是数字信号处理，该方案是基于电信号的计算算法]，其实质是回避非线性光信号的影响，而不是消除非线性失真。非线性光学潜在地提供了一个直接且功能强大的方法，在非线性介质中直接抑制光学非线性失真[]，非线性介质中光束的传输性能与光纤结构、耦合输入的光信号模式等有关[3.4]。对于沿传输方向折射率均匀的光纤传输性能，Chiang通过仔细调整一根多模阶越光纤的抽运光注人条件，在30和1000m处分别观察SRS的四级Stokes光斑模式，认为抽运光非均勾激发导致了模式多样化=；Arismar等在光纤的零色波长附近的两个强抽运光。产生多级FWM过程占据了300nm带宽()，Chou等使用改进的贝塞尔函数和第二类Hankel函数分析了光纤外包层中的泄漏模，有利于模式分析方法的简化；Koshiba等针对多芯光纤，详细讨论了耦合模和耦合能理论，重新定义了模耦合效率，这说明对不同的光纤结构，耦合理论需要适当调整8]。对于沿传输方向折射率变化或维形光纤的传输性能， Li等指出在锥形光纤尖端，传输模式从单一的纤芯模式转化为几个包层模，并辐射出去，在近场互相干扰，沿着传输方向，形成多光束干涉()；Laflamme等通过从锥形光子晶体光
收稿日期：2012-10-24，修订日期：2012-12-30
基金项目：国家自然科学基金项目(61275135)资助
作者简介：谭勇，1975年生，长春理工大学理学院副教授
*通讯联系人
万方数据
e-mail; laser95111yahoo.com.cn
长激光产生白光连续谱，该谱一方面依赖于锥形光纤锥腰长度和直径，另一方面依赖于抽运光输人脉冲参数如脉冲延迟、频谱位置和脉冲功率"]。
目前，不同种类光纤熔接在一起承担长距离信号传输介质已经非常普遍，然而，它们由强抽运光产生非线性光的传输性能，特别是熔接形成均匀一非均匀(锥形)一均匀折射率分布的非线性光束传输的问题，款作者所知，尚未见公开报道。
本文报道了NZDSF和SMF熔接组合系统中，非线性信号沿光纤产生和传输的光谱特性和模式特征，实验表明这种组合能抑制FWM现象，形成低阶模传输，为DWDM系统中抑制非线性传输找到了一种新方法。
实验部分
实验方案如图1所示，采用调Q借频Nd*+：YAG激光器，抽运光波长为532nm，重复频率10Hz，脉冲半高宽为 16ns。利用衰减器控制能量，利用小孔光阐选择激光束模式为基模，通过10X显微物镜案焦，从NZDSF的一端注人。非线性介质使用YOFC公司的大保实_大有效面积NZDSF 和G.652.D型SMF组合光纤，NZDSF截止波长为1450