[00105659]特种光纤产业化关键技术与应用研究

　　该课题主要研究成果如下：
　　1。利用改进的堆积法制备了小芯径尺寸的 PCF，基于简并的四波混频效应（DFWM），利用相位匹配，首次在中红外波段（>2000nm）高效地产生了宽带的斯托克斯波。当 300mW 的泵浦脉冲工作在 815nm，在 2226nm 处产生的斯托克斯波的转换效率和带宽可达 26%和 33nm。
　　2。在大芯径尺寸、高空气填充率的 PCF 中，利用基模与二阶模之间的内模相位匹配技术， 将处于基模传输状态的泵浦能量转换至处于二阶模传输状态的可见光波段的反斯托克斯波和近红外波段的斯托克斯波，实验中获得的最高波长转换效率分别可达 21%和 16%。
　　3。在制备的高非线性 PCF 中，基于高阶孤子分裂效应，首次在中红外波段同时产生了多个宽带的基态孤子。孤子的最大红移量可达 1600nm，同时产生的基态孤子可调谐波长范围超过 400nm。
　　4。利用基模产生的红移孤子和蓝移色散波之间发生的交叉相位调制（XPM），在空芯PCF（HC-PCF）的多个包层节点中产生了高效和宽带的紫外至可见光波段的新频谱成分。通过调节不同节点中泵浦脉冲的工作波长，所产生的频谱成分的调谐范围可覆盖整个深紫外至可见光波段。
　　5。提出了一种新颖的时延补偿方案，基于设计的一种高非线性 PCF，利用孤子自频移效
　　应与光内联技术，实现了一种全光的模数转换。理论研究结果表明，编码脉冲具有很好的同步性，不仅脉冲展宽问题被很好地解决，而且在 30GSa/s 的采样速率内，具有高的编码效率和损伤阈值。
　　6。对光子晶体光纤进行结构优化，固定近芯顶点增大第一排孔，使其在获得相同芯模折射率曲线斜率的同时减小对相位匹配波长的影响，由此减少与之相关的调整工作。在包层孔中填充液体，减小环模有效折射率曲线斜率，优化色散补偿性能，在 1550nm 实现超过-40000ps/km/nm 色散值。
　　7。设计了具有近零平坦色散和高非线性的光子晶体光纤的结构，其纤芯进行了高折射率的掺铋材料，提高了光纤的高非线性，通过对结构参数的优化，所得到的仿真结果在 1550nm处色散值为 0。5537 ps/（nm？km），非线性系数达到 3301W-1 km-1 的光子晶体光纤；并且在1。496μm 和 1。596μm 波段范围之间，色散值在 0。57 ps/（nm？km）和–1。93ps/（nm？km） 之间波动。