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正三角型三芯光纤中等腰对称平面波的调制不稳定性分析

裴世鑫 徐辉 孙婷婷 李金花

正三角型三芯光纤中等腰对称平面波的调制不稳定性分析

裴世鑫, 徐辉, 孙婷婷, 李金花
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  • 详细分析了正三角型三芯光纤中等腰对称平面波的调制不稳定性.等腰对称平面波即两芯中场完全相同,第三芯中场入射功率与其他两芯中不同的平面波,其存在的前提是入射光总功率(P)必须大于某最小值(Pmin),该最小值取决于光纤的线性耦合系数和非线性系数.对一给定的总功率P ≥ qslant Pmin,令一芯中的入射功率为P1,其他两芯中入射功率均为P2,有两种形式的场分布:一种是P1始终大于P2,随着P的增加,P1越来越大,P2越来越小,依线性稳定性分析方法,该场分布对应的增益谱主要特征与双芯光纤非对称平面波的增益谱相似;另一种是随着P的增加,P1越来越小,P2越来越大,使用同样的分析方法,发现该场分布下增益谱与双芯光纤非对称平面波增益谱截然不同,其显著特征是无扰动下,在正常和反常色散区域均可产生不稳定性增益,且在正常色散区域,零扰动频率对应的增益最强;另一方面,耦合系数色散对增益谱的影响在正常和反常色散区域都非常弱,这与其在双芯光纤中的影响截然不同.该结果对基于多芯光纤的模分复用系统非线性效应的研究具有一定的指导意义.
      通信作者: 李金花, lijinhua@nuist.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11605090)、国家自然科学基金理论物理专项(批准号:11447113)和江苏省高校自然科学基金(批准号:14KJB140009)资助的课题.
    [1]

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出版历程
  • 收稿日期:  2017-07-18
  • 修回日期:  2017-11-25
  • 刊出日期:  2018-03-05

正三角型三芯光纤中等腰对称平面波的调制不稳定性分析

  • 1. 南京信息工程大学物理与光电工程学院, 江苏省大气海洋光电探测重点实验室, 南京 210044
  • 通信作者: 李金花, lijinhua@nuist.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11605090)、国家自然科学基金理论物理专项(批准号:11447113)和江苏省高校自然科学基金(批准号:14KJB140009)资助的课题.

摘要: 详细分析了正三角型三芯光纤中等腰对称平面波的调制不稳定性.等腰对称平面波即两芯中场完全相同,第三芯中场入射功率与其他两芯中不同的平面波,其存在的前提是入射光总功率(P)必须大于某最小值(Pmin),该最小值取决于光纤的线性耦合系数和非线性系数.对一给定的总功率P ≥ qslant Pmin,令一芯中的入射功率为P1,其他两芯中入射功率均为P2,有两种形式的场分布:一种是P1始终大于P2,随着P的增加,P1越来越大,P2越来越小,依线性稳定性分析方法,该场分布对应的增益谱主要特征与双芯光纤非对称平面波的增益谱相似;另一种是随着P的增加,P1越来越小,P2越来越大,使用同样的分析方法,发现该场分布下增益谱与双芯光纤非对称平面波增益谱截然不同,其显著特征是无扰动下,在正常和反常色散区域均可产生不稳定性增益,且在正常色散区域,零扰动频率对应的增益最强;另一方面,耦合系数色散对增益谱的影响在正常和反常色散区域都非常弱,这与其在双芯光纤中的影响截然不同.该结果对基于多芯光纤的模分复用系统非线性效应的研究具有一定的指导意义.

English Abstract

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