中文摘要：

光纤放大器解决了光纤吸收损耗对光信号传输距离的限制,光纤的色散和非线性光学克尔效应成为了限制光信号传输的主要因素。相位共轭技术可以同时补偿光纤的色散和非线性效应。光子晶体光纤是一种新型的光纤，具有优越的色散性质和非线性光学性能，利用光子晶体光纤产生四波混频相位共轭，比色散平移光纤、半导体光放大器和非线性光学晶体等非线性材料具有更高的转换效率、更宽的转换带宽和低的噪声。本项目拟利用光子晶体光纤实现一

结论摘要：

光纤的色散和非线性光学克尔效应是限制光通信中信号传输的主要因素，相位共轭(OPC)技术可以同时补偿光纤的色散和非线性效应。本课题从理论和实验两方面深入研究了OPC技术。利用1km长的高非线性色散位移光纤的四波混频效应，实现了～300飞秒脉冲经过10km单模光纤传输之后的OPC，其转换效率约为-16dB，3dB转换带宽为20nm。利用该相位共轭器建立了光纤色散和非线性效应的相位共轭补偿系统，初步探索了超短脉冲20km单模光纤的传输实验。实验中还发现了超短脉冲OPC过程中共轭光的频谱畸变现象。对超短脉冲OPC过程进行了详细的理论分析，并得到了共轭光的精确解析解。理论结果解释了超短脉冲OPC中的频谱畸变现象，并提出补偿该畸变的方法。本课题还实验和理论研究了非相干光的OPC、波长转换；理论研究了在光通信系统中OPC对各种非线性的补偿效果，并提出了一种能够快速估计OPC补偿光脉冲所受非线性损伤的效果的解析方法。此外还研究了光子晶体光纤气孔尺寸及晶格结构对其色散特性和非线性的影响，提出了一种新的高非线性色散平坦光子晶体光纤结构；发明了一种标准单模光纤与光子晶体光纤的连接的新方法。