色散缓变光纤中三阶色散对脉冲频谱传播特性的影响

为探讨三阶色散对脉冲传播的意义，用数值模拟的方法讨论了在色散缓变光纤中零色散波长附近三阶色散对脉冲频谱演变的影响。通过对色散缓变光纤和单模光纤中脉冲频谱图的分析表明，三阶色散使得频谱主峰位置产生漂移，并形成振荡峰。三阶色散值越大，振荡峰越高，同时色散缓变光纤中三阶色散的影响明显大于普通单模光纤，说明色散缓变光纤可有效抑制二阶色散作用。     

光子晶体光纤中零色散点处超连续谱演变的研究

从非线性薛定谔方程出发,采用分步傅立叶分析方法数值模拟光子晶体光纤中超连续谱的产生,计算、模拟并分析初始啁啾在光子晶体光纤的零色散点对超连续谱演变和带宽的影响.结果表明,非线性作用使频谱分裂成多峰不对称的结构,初始啁啾C的引入能明显的改善超连续谱的带宽和平坦性.由于二阶色散β2=0,三阶色散猹对超连续光谱的展宽影响较大.当β3>0时,C取正值时,随着C的增大,带宽减小; C取负值时,带宽有所增大,平坦性也有改善;β3<0时,无论C取正取负,频谱带宽增大,且平坦性较好.     

波浪在缓变海底上传播的一个简单数学模型

基于Liu和Shi(2008)的波浪势函数零阶、一阶近似解,采用四阶龙格-库塔法,对缓变海底上一维波浪传播理论模型进行了数值求解,并对波浪在定常坡度的斜坡地形、双曲正切地形为例的传播、变形进行了研究。为了更逼真地描述流体质点的波动特性,将在Euler坐标系下得到的解转换至Lagrange坐标下的解,并绘制Lagrange坐标下坡度为0.2的海滩上的一个波周期内临近破碎前的波形的详细变化过程。此外,计算得到了变水深区域波浪速度势以及自由面的分布,并与Athanassoulis and Belibassakis[34]的结果进行了对比,表明本文模型比保留了六个瞬息项的后者更有效。     

光子晶体光纤中孤子内拉曼散射的研究

利用快速分步傅里叶方法数值计算了孤子在光子晶体光纤中的传输。计算结果表明:光子晶体光纤中会产生较强的拉曼散射,非线性越强,孤子分裂得越快,同时分裂出更多孤子。而且,初始啁啾对光子晶体光纤中的拉曼散射有较大的影响,正初始啁啾会增大拉曼孤子的红移速度,而负初始啁啾则会减小拉曼孤子的红移速度。随着光子晶体光纤非线性加强,初始啁啾的作用减弱。     

输出近百纳焦耳脉冲能量的光子晶体光纤锁模激光器

设计并搭建了一种支持百纳焦耳量级的单脉冲能量输出的锁模光纤激光器.激光器基于σ型腔结构,采用掺Yb偏振型大模场面积光子晶体光纤作为增益介质,利用半导体可饱和吸收镜实现自启动锁模.激光器内没有色散补偿机理,使其工作在全正色散锁模状态.通过在谐振腔内引入多通长腔使激光器的重复频率降低至11.1 MHz,直接获得了平均功率为1.08 W,单脉冲能量为 97 nJ,脉冲宽度为4.17 ps的稳定锁模脉冲输出,经腔外色散补偿,脉冲宽度压缩至740 fs.     

中心外缺陷对带隙型光子晶体光纤色散特性的影响

利用时域有限差分法(FDTD)模拟仿真了在中心缺陷外出现点缺陷、空气柱位错和内层空气柱发生形变三种缺陷形态对光子带隙型光子晶体光纤(PBG-PCF)色散特性的影响.发现一方面缺陷的出现会使色散曲线趋于平坦,另一方面点缺陷和位错缺陷的出现会使零色散点向长波移动,内层空气柱的形变使零色散点向短波长移动.这对PBG-PCF的实际生产实践会有指导意义.     

基于光纤自相位调制多波长全光再生的色散管理优化

针对基于光纤自相位调制效应的多波长全光再生系统,分析了光纤平均色散对再生器品质因子改进量的影响,提出一种色散管理优化方法.由于波长间色散差异会导致再生系统性能的稳定性下降,通过选择色散补偿光纤和单模光纤的长度,使其合成的色散曲线与各波长分别达到最优再生性能时对应的色散曲线近似拟合,同时保证该色散曲线落在性能满意度高的色散区域,然后调整信号输入功率和滤波器的偏移量,可有效改善多波长再生性能的稳定性,实现再生器的色散管理优化.     

基于高能量耗散型脉冲掺铒光纤激光器的实验研究

在正色散掺铒光纤激光器中,利用非线性偏振旋转技术实现自启动锁模,得到了具有极大光谱宽度的高能量、无波分裂耗散型脉冲.该耗散型脉冲的形成是腔内增益、损耗、非线性偏振旋转、正色散和其他非线性效应等共同作用的结果,其形成机理与传统的负色散激光器完全不同.当抽运功率为500 mW时,该类型脉冲的光谱覆盖了1530—1660 nm范围,半高全宽光谱宽度可达42 nm以上.脉冲具有极大的正啁啾,其时间带宽积为483,而单脉冲总能量最大可达34.4 nJ.     

一种复合形式的风浪频谱

为了克服改进的理论风浪频谱的美中不足之处,本文用改进的理论风浪频谱的低频部分和改进的P-M谱组成无因次复合谱,它是分两段给出的,且满足下述四个条件:谱峰位于始定点(1,P);谱面积m₀=1;在分段处谱值及斜率均连续.另外,分段点也是可变的,复合谱的参数是根据变分原理来确定的.     

脉冲内拉曼散射所致啁啾的研究

探究孤子自频移现象,从啁啾的角度来解释其产生的原因。运用数学求解及数值模拟方法,通过MATLAB编程画出了啁啾演变图,据此来研究自频移现象。研究结果表明,在高阶非线性效应中,脉冲内拉曼散射、色散和自相位调制共同所致的啁啾,与无拉曼散射效应时产生的啁啾相比,发生一系列新的变化:啁啾的中心发生漂移且图形的前后沿不对称,即负啁啾的峰值的绝对值大于正啁啾的峰值,这说明了脉冲频谱“红移”的谱峰变宽,或者说频谱移向了长波长方向—即人们所说的孤子自频移现象。     

海浪方向谱阵列资料实例分析

根据傅氏级数展开法和贝叶斯方法,对现场获得的阵列资料进行了方向谱实例分析。结果表明,实测风浪方向谱能量的相对分布与相应的波场类型密切相关。涌浪和由稳定风场引起的风浪方向谱各组成波能量相对于方向呈单峰对称分布。大风引起的风浪方向谱能量的相对分布,虽也近似为单峰,但对称性差。不同波场类型的风浪方向谱各组成波的谱密度极值方向不同,表明不同频率的组成波有不同的主方向。     

Experimental Study of Wave Energy Spectrum in Shallow Water

Wave energy spectrum in shallow water can be studied in wind wave channel in combination with irregular wave- maker. Fetch length is successfully extended and by "Relay" method the corresponding spectrum pattern and the wind velocity scale are obtained.     

On the Spectrum Width of Wind Waves

Based on the universal expression of wind wave spectra, four commonly used definitions of the spectrum width are re-examined. The results show that the non-dimensional spectrum width can measure the width of non-dimensional spectra hut it does not reflect the developing state of the spectra. The dimensional spectrum width expresses the degree of concentration of wave energy of the spectrum in (he process of wind wave growth. Tests show that the spectrum width presented by Wen et al. can objectively measure the degree of concentration of wave energy of the spectrum, reflect the state of wind wave growth, and provides a better result for practical application. The rules for definition of the spectrum width are discussed.     

Bandwidth Scale for Frequency Spectrum of Sea Waves

It is well known that energy spectrum bandwidth should be able to reflect the degree of energyconcentration.However.the commonly used bandwidth factors defined by Longuet-Higgins could not fitthe concept satisfactorily.A new kind of spectrum bandwidth scale factor with a clear physical meaning isgiven in the present paper and a constant is obtained which reveals the intrinsic characteristics of seawaves.Thereby a universal relationship between significant wave height of sea waves and spectrumbandwidth is established.     

Wave Reflection Coefficient Spectrum

1 .IntroductionWavereflectionfromstructuresisanimportantfactorforthedesignofthestructures .Therehavebeenmanyresearchesonwavereflectionwithregularwavesandmonochromaticirregularwaves .Miche( 1 951 )proposedanon dimensionalMichenumberMfornormallyincidentirregularwavesconsideringwavebreakingbecauseofthedeepeningofwavesteepnessontheslopeofbreakwaters .ThereflectioncoefficientisproportionaltoM ,i.e .,Kr ∝M =4g( 2π) 5/ 2tan5/ 2 α(Hsf2p) ( 1 )wheregisthegravitationalacceleration ,Hsthesignifican…     

Transformation of Wave Energy Spectrum in Shallow Water

- Combined with irregular wave-maker, the growing process of Wave Energy Spectrum in shallow water can be studied in wind wave channel on different water depth conditions, and its transformation characteristics and rules can be obtained.     

藻种和悬浮物光谱辨别算法研究

海洋浮游生物和悬浮泥沙对光都有一定的物理、化学反应,通过纯种藻试验和悬浮泥沙试验可以得到相应的交流谱线,以及浓度与特征参数的关系,本文提出一种辨别算法,并进行了相关的推理、探讨.