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参量放大器需要比较长的光纤作增益介质,而且需要较高的泵浦功率。本论文提出使
用慢光驱动（泵浦）增益介质——双周期性超结构光纤,可以大大加强泵浦波和信号
光与增益介质的非线性相互作用,从而提高信号增益,或在相同增益的条件下所需要
的泵浦功率降低,或在相同增益和泵浦功率的条件下所需要的增益介质长度缩短，这
对于推动大容量光传输系统和网络以及集成光子器件的发展具有重要意义。然而，
慢光传输往往伴随着明显的色散效应，作用在传输脉冲上使其发生展宽甚至失真。
本文提出利用超结构光纤的非线性特性，使脉冲以慢光孤子的形式在光纤中无色散
传输，并且能够通过调节结构参数或光源功率对光脉冲的时延进行调节，这对于慢
光超短脉冲在未来宽带长距离传输系统的应用非常重要。
本论文的主要研究内容如下：
第一章为绪论，首先介绍了光纤光放大器（FOPA）的研究发展和基本原理，重
点分析了单泵浦FOPA 的参量增益；然后给出了光子晶体的概念、理论基础和应用
价值，为后文的研究内容以及创新工作做了理论铺垫。
第二章的研究对象为传统的光纤参量放大器，首先为单泵浦FOPA 建立了数学
模型，并在模型中计入了拉曼效应；然后设计了以FOPA 为中继放大器的WDM 长
距离传输系统并进行系统仿真。在仿真中，通过调节光纤跨距以及中继放大器的个
数来改变传播距离，并且采用端对端均衡来改善系统性能。在保证系统传输特性得
到满足的条件下得出传播距离最长且传播特性最佳的光纤跨距长度，最后对三种放
大器（FOPA、EDFA、FRA）在WDM 长距离传输系统中的性能做了比较。
第三章的研究对象是在普通光纤的基础上设计的双周期非线性超结构光纤，通
过使用平面波展开法和时域有限差分法对其非线性特性的表征之一 —— 三次谐波
产生过程（THG）进行仿真计算，并将把仿真结果与均一材料制成的普通光纤进行
比较。然后在一些基本的假设条件下探索了超结构光纤中THG 过程的数学模型并分
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向豆丁求助：有没有慢波睡眠?
