高阶效应对微结构光纤中超连续谱产生的影响

采用分布傅立叶方法求解了广义非线性薛定谔方程（GNSE）,数值模拟了飞秒激光脉冲在微结构光纤中的非线性传输和超连续谱的产生,详细分析了脉冲拉曼散射、自陡峭效应以及三阶色散对超连续光谱产生的影响。分析结果表明：超短脉冲在微结构光纤中传输时出现孤子自频移现象,同时也发现脉冲内拉曼散射和自相位调制的联合作用导致高阶孤子分裂,光谱得到极大展宽,在时域中出现两个滞后的拉曼孤子,三阶色散和自陡效应对光谱的形状影响较小,起着与脉冲内拉曼散射相反的作用,自陡效应比三阶色散效应对光脉冲的影响大一些。     

TOD效应对超短光孤子脉冲自频移的影响研究

对包括拉曼散射和TOD（Third-Order Dispersion）效应在内的超短光孤子脉冲传输的特性分析的基础上，通过数值模拟、分析、拟合得出了TOD效应引起的孤子自频移量与距离（Z）、脉冲宽度（T0）和参量 之间的量化关系。完善了以前只考虑拉曼散射效应的孤子频移量的计算公式。对孤子自频移引起的脉冲延时进行了研究。研究结果表明由TOD效应引起的孤子频移量 ，孤子总的脉冲延时量 ，由TOD效应引起的孤子脉冲延时 。该结果为研究基于飞秒量级的高速光开关有重要的意义。     

三阶色散对拉曼频移的增强和抑制作用

基于光子晶体光纤(PCF)中脉冲演变遵循的非线性演化方程,用数值方法研究了三阶色散(TOD)对孤子拉曼自频移(RIFS)的影响.结果表明,在反常色散区,正的三阶色散对孤子拉曼自频移有抑制作用,而负的三阶色散却对频移有增强作用.当输入脉冲较窄,色散波产生的距离较短时,由于频谱反弹效应,三阶色散对频移增强的作用在光纤的零色散波长处会被抑制.输入脉冲的峰值功率和形状对拉曼频移被抑制所需光纤的长度有重要的影响.在正常色散区,三阶色散对拉曼频移的影响可忽略不计.     

超高速通信系统中非零色散位移光纤多孤子传输影响

运用分步Fourier算法求解非线性薛定谔方程,研究了非零色散光纤中三阶色散系数对孤子脉冲在光纤中传输的影响.结果表明,通过数值模拟,在三阶色散作用下,孤子在光传输中脉冲的能量、脉冲频移、脉冲宽度、中心位置都随传输距离呈现振荡式变化.与零色散光纤对比,分析了孤子间相互作用随传输距离变化的特性,证明在非零色散位移中孤子间距和增加二阶滤波器能有效保持信号稳定的传输;这对实现超远距离光纤传输,提高通信系统超高码率有一定实际意义.     

色散缓变光纤中Raman孤子自频移效应的研究

利用绝热扰动法研究了色散缓变光纤中Ｒａｍａｎ孤子自频移效应，得到了色散缓变光纤中Ｒａｍａｎ孤子自频移的表达式。结果表明：光纤色散变化率存在一个可以有效抑制孤子自频移的阈值，当光纤色散变化率大于这个阈值时，色散缓变光纤可以抑制孤子自频移，而当光纤色散变化率小于这个阈值时，色散缓变光纤不仅不能抑制孤子自频移，反而加剧孤子自频移。     

高阶色散和高阶非线性效应对准光孤子传输的影响

为了研究高阶色散和高阶非线性效应对其在普通光纤上传输的影响,用数值模拟的方法研究了三阶色散、自陡效应和脉冲内拉曼散射效应对准光孤子传输的影响.结果表明准光孤子在实际的普通光纤中传输时,三阶色散、自陡效应和脉冲内拉曼散射效应中,冲内拉曼效应对其传输产生的影响比较大,致使准光孤子在普通光纤上传输时脉冲不断展宽,脉冲峰值功率降低,不能长距离保持脉冲形状不变.     

高阶色散对光孤子及孤子对传输的影响分析

为了研究高阶色散对光孤子及孤子对传输的影响,采用分步傅里叶变换方法,对含高阶色散效应与不考虑高阶色散情况下的光孤子非线性薛定谔方程进行了数值求解,得到了孤子脉冲形状与色散阶数有着相关性这一结果.结果表明,奇数阶色散效应会使孤子及孤子对脉冲发生单边振荡,产生能量损耗,并在振荡侧产生次脉冲,而偶数阶色散效应会使孤子及孤子对脉冲发生明显的脉宽展宽,高阶色散效应对孤子脉冲的影响随阶数的增加而减弱.     

超短DM光孤子系统中自频移影响及其抑制方法

针对色散管理孤子系统中孤子幅度、脉宽等参数的动态周期变化特性,采用时域和导频滤波复合控制方法,建立了光脉冲的传输方程,研究了短皮秒DM光孤子系统中控制孤子自频移（SSFS）影响的可行性和有效性,采用变分法分析了高速DM啁啾高斯准孤子在喇曼自频移条件下传输演化特性,采用沿线上导频滤波控制方法,将自频移控制在设计范围内,稳定了孤子中心频率。对40Gbit／s长距离高速DM孤子传输系统的传输特性进行了数值模拟,所得结果与理论分析完全一致。     

脉冲内拉曼散射效应影响下高阶孤子之间的相互作用及其控制

在脉冲内拉曼散射效应影响下,研究了同相和反相相邻高阶孤子脉冲之间的相互作用,分析了孤子之间的相互作用对定时抖动的影响和脉冲内拉曼散射效应所引起的孤子脉冲频移.研究结果表明;在脉冲内拉曼散射效应的影响下,同相和反相高阶孤子脉冲对都发生了分裂,分裂出的两个较强的孤子脉冲在传输过程中发生碰撞,碰撞后两脉冲迅速分离;二者的不同之处在于反相孤子脉冲对分裂出来的两个较强脉冲之间的相互作用较弱,其碰撞距离明显远于同相孤子脉冲对.引入非线性增益可以有效控制孤子之间的相互作用,抑制孤子自频移效应,稳定孤子传输.     

光子晶体光纤中非线性传输的数值研究

数值模拟了飞秒激光脉冲在光子晶体光纤中的非线性传输过程,详细计算分析了自相位调制（SPM）、脉冲内拉曼散射（ISRS）、自陡峭（SS）以及群速度色散（GVD）、三阶色散（TOD）、四阶色散(FOD)对脉冲传输和频谱的影响。结果表明,在反常色散区,脉冲内拉曼散射以及三阶、四阶色散对频谱的展宽和脉冲的平滑都有着重要作用;而自陡峭是使高阶孤子分量产生分裂衰变,对光谱的不对称展宽有一定影响。     

自傅立叶信号在光纤中的传输特性?

提出了自傅立叶孤子概念。对自傅立叶孤子信号及自傅立叶高斯信号在光纤中的演变和传输进行了数值模拟和时频分析。结果表明,输入自傅立叶高斯信号,将演变成一类非自傅立叶孤子; 三阶色散效应会影响由自傅立叶高斯信号所演变的孤子的震荡传输幅度,且引起孤子时域延迟、频谱不对称。     

带有有限带宽光增益和损耗项的扩充的非线性Schrodinger方程的孤立波解

本文利用基于双线性算符的广田法给出了带有有限带宽光增益和损耗项的非线性Ｓｃｈｒｏｄｉｎｇｅｒ方程的孤立波解，结果表明，通过适当地选取光增益谱和光纤色散参数，孤子自频移和三阶色散能够完全得到补偿，这对实现超高码率（＞１００Ｇｂｉｔ／ｓ）的光传输系统具有重要的意义。     

Compton散射下磁化等离子体光子晶体光子带隙特性

为了研究多光子非线性Compton散射对横向磁光效应磁化等离子体光子晶体光子带隙特性的影响,采用多光子非线性Compton散射模型和时域有限差分法进行了理论分析和实验验证,取得了关于晶体色散和调制不稳定性、光子带宽变化的重要数据,并提出了将入射光和Compton散射光作为磁化等离子体光子晶体色散的新机制.结果表明,Compton散射使等离子体色散增强,耦合电磁波通带变窄、阻带变宽,有效地降低了电磁波传输中的交叉相位调制的不稳定性,频率低于等离子体频率的电磁波在等离子体中的传播几率减小.     

修正高阶非线性薛定谔方程的显式行波解

利用扩展的双曲正切函数法,并借助于符号计算软件Map le,研究了考虑自陡峭效应、 自频移效应后的修正高阶非线性薛定谔方程,获得了多组显示精确行波解,主要包括亮孤子解、暗孤子解和一种新形式的复合孤子解。讨论了这3种飞秒孤子解存在的参量条件,并指出了飞秒亮孤子解存在于负三阶色散区域,而飞秒暗孤子解则存在于正三阶色散区域。     

Compton散射下光折变晶体中的孤子传输特性

应用多光子非线性Compton模型和耦合非线性薛定谔方程,研究了Compton散射 下光折变晶体中的孤子传输特性,研究结果表明,光折变晶体热透镜效应的实质,是晶体内形成的光孤子与空间电荷场中的孤子传输与耦合的过程。其耦合特性不仅与两波导中的孤子的相对相位有关,而且与Compton散射有关。当两波导中的孤子的相对相位相同或相反,散射都会使它们之间发生能量交换和交换能量的周期发生变化,从而使形成的孤子的轮廓变得模糊。即使在光沿着晶体的光轴方向传输,也有发生双折射的可能性。     

Reduction in higher order effects on logic functions of asymmetricnonlinear optical fiber couplers by bandwidth limited amplification

Higher order effects such as third-order dispersion, shock effect, and soliton self-frequency shift on all-optical logic gates that use asymmetric nonlinear optical fiber couplers are investigated with the beam propagation method, and it is found that third-order dispersion seriously affects the operations of logic devices. In contrast to the case of nonvanishing third-order dispersion, the radiation is stimulated, and consequently the operations of the logic devices are degraded. In order to diminish the degradation, the bandwidth limited amplification is introduced. The logic functions can be improved by trapping only the soliton components in the finite gain-bandwidth     

Self-trapping Characteristics of Partially Coherent Optical Beam in Photonic Crystal Fiber under Compton Scattering

Using the mutually coherent function, the self-trapping of the circle partially coherent optical beam in the total internal reflective photonic crystal fiber（TIRPCF） under Compton scattering is studied. The study shows that the composition of the non-coherent optical beam in the optical spectrum and the diffraction effect are decreased by Compton scattering, and the probability of forming the soliton is greatly increased. The vibration peak value in the propagation, compressed degree, changed cycle, and radius of the soliton are all smaller than those before the scattering, but its coherent radius is larger than that before the scattering. In this propagation, the self-focusing plays a key role.