三阶色散对光纤中基孤子脉冲传输的影响

通过数值求解非线性薛定谔方程,研究了三阶色散效应对基孤子脉冲在单模光纤中传输的影响.结果表明,在三阶色散作用下,基孤子脉冲在传输过程中被展宽,峰值能量逐渐减小,脉冲形状发生畸变,脉冲的中心偏向一侧,并形成非对称的拖尾振荡结构;当与二阶色散共同作用时,三阶色散引起的脉冲振荡会变缓.考虑非线性效应后,在一定程度上补偿了由于色散效应导致的峰值功率的减小,同时抑制了非对称拖尾结构的产生.     

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.     

高阶色散和非线性效应下三阶孤子对传输的研究

高阶色散及高阶非线性效应是制约光孤子稳定传输的重要因素。基于光孤子传输的非线性薛定谔方程,综合考虑三阶色散和五阶非线性的影响,采用分步傅里叶算法,数值研究了三阶孤子对间的相互作用。结果表明：三阶色散导致三阶孤子对无规则地裂变,裂变后的光脉冲形状发生畸变,脉冲中心位置出现偏移;考虑负五阶非线性作用后,在一定程度上抑制了孤子裂变,但是光脉冲在传播过程中伴有能量转移。而正五阶非线性作用使三阶孤子对传输图形进一步恶化。适当地选取负五阶非线性参数值,可以完全消除三阶孤子对的裂变和相互作用,改善了脉冲中心位置的线性偏移。     

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.     

光子晶体光纤超连续谱高阶孤子分裂的数值模拟

基于高阶非线性薛定谔方程,利用分布傅里叶方法（SSFM）数值模拟了高阶孤子在光子晶体光纤反常色散区中的传输。从脉冲形状和频谱两个方面分析讨论了三阶色散、自陡峭效应和脉冲内拉曼散射对高阶孤子传输的影响。计算结果表明：高阶效应使高阶孤子的演化不再具有周期性特性。其中,对高阶孤子分裂起主导作用的是三阶色散和孤子内拉曼散射。高阶效应均使最终频谱得到了不同程度的展宽。     

负三阶色散光纤中的孤子效应脉冲压缩

正三阶色散对光孤子传输和孤子效应脉冲压缩都是有害的。本文对负三阶色散光纤中的孤子效应脉冲压缩进行了数值计算,发现在适当条件下,负三阶色散对孤子效应脉冲压缩不仅无害,而且有益。     

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.     

双折射光纤中三阶色散对孤子稳定性的影响

本文研究了单模光纤中双折射效应和高阶色菜和效应对弧 子传输稳定性影响。研究结果表明：线性双折射所导致的两偏振孤子分离的振幅阈值三阶色散的影响而增大,如果增大脉冲 振幅的阈值以上,那么两个垂直方向的偏振孤子将锁定在一起传输。     

光纤零色散波长点附近光孤子传输特征的理论分析

本文利用约化摄动重整化方法研究了光纤零色散波长点附近光孤子传输的特征。研究结果表明,光纤零色散波长点附近,光孤子仍然存在并能够稳定地传输,由于光纤损耗和三阶色散效应的影响,光孤子的振幅按指数规律衰减,标准光孤子分裂成孤子和非孤子两部分。     

周期三阶色散对色散管理孤子传输的影响

建立了含有三阶色散的色散管理系统模型,研究了周期三阶色散对色散管理孤子传输的影响.结果表明,三阶色散独立于其它效应,它导致色散管理孤子出现显著的线性延时和轻度崩塌,而且它对色散管理孤子的影响在传输距离上可平均.若周期性地改变光纤的三阶色散系数,可有效避免它对色散管理孤子传输的影响.     

五阶非线性效应下三阶孤子对演化的数值研究

对五阶非线性效应下三阶孤子间的相互作用进行了数值研究,结果表明：正五阶非线性作用将会导致三阶孤子对波形进一步恶化。在负五阶非线性作用下,原来的三阶孤子很快发生裂变,三阶孤子对同相位时, 裂变后峰值小的两孤脉冲位于内侧,两个三阶孤子表现出先吸引、碰撞,然后聚合成一个孤脉冲。三阶孤子对反相位时,裂变后峰值强度小的孤脉冲位于外侧,并且一直保持排斥状态,每个三阶孤子裂变数目随负五阶非线性参数绝对值的增大而增多。适当选取负五阶非线性参数值,可以有效地抑制三阶孤子间的相互作用。     

三阶孤子传输和相互作用的数值研究

用分步富里叶变换法求解三阶孤子传输的NLS方程，得到了在此条件下孤子传输的数值图形，发现三阶孤子在传输中被压缩和裂变，三阶孤子的相互作用加速了孤子的裂变。通过增加二阶色散系数可抑制孤子的裂变和孤子在传输中的相互作用。     

光谱调制对飞秒脉冲自相似放大系统的影响

采用数值模拟的方法,研究了周期性光谱调制对飞秒脉冲自相似放大的影响。构建了叠加光谱调制的飞秒脉冲自相似放大的理论模型,分析任意相移量、调制深度和调制周期等参量变化对自相似放大系统的影响。结果表明,任意相移量虽然会改变被调制后光谱具体形状,但不会影响自相似放大的时域结果;调制周期较大时,子脉冲和主脉冲重叠,对自相似放大过程和结果造成一定程度的破坏;调制周期较小时,主脉冲独立放大,基本不会被子脉冲影响,这一结论在调制深度改变时依然成立。     

负五阶非线性下高阶孤子分裂的数值模拟

从光纤中包含五阶非线性的扩展非线性薛定谔方程组出发,采用分步傅立叶算法,以五到八阶孤子为例,数值模拟了负五阶非线性对高阶孤子波形演化的影响。研究表明,负五阶非线性下高阶孤子的演化不再有周期性,而是分裂成一对较强的主脉冲和一定数量的弱脉冲,且相对于中心对称的主脉冲对和弱脉冲对都可能因相互排斥而随距离的增加相互远离,分裂成的脉冲数目及相互远离的速度将随负五阶非线性参数及孤子本身的阶数而不同。对于阶数相对低的五、六阶孤子,在较弱的负五阶非线性时,靠近中心的弱脉冲对将出现周期性的排斥和吸引现象。相比较而言,阶数高的七、八阶孤子分裂出的脉冲数一般更多,脉冲对因相互排斥而互相远离的速度也更快。     

Femtosecond soliton transmission characteristics in an ultralongerbium-doped fiber amplifier with different pumping configurations

The transmission characteristics of femtosecond optical solitons in an 18.2 km-long erbium-doped fiber amplifier (EDFA) have been investigated in detail by changing the pumping configuration. With backward pumping, a lossless transmission of 440 fs solitons at 1.55 μm has been realized with a pump power of 16 mW. The output pulsewidth is determined by the spectrum modified by the soliton self-frequency shift. In a bidirectional pumping configuration, 440-fs soliton pulses have been transmitted for a total pump power of 38 mW, where the output pulse width is determined by the original 1.55 μm spectrum. Although a femtosecond soliton is very weakly trapped in the EDFA-gain bandwidth of 1.55 μm and the soliton self-frequency shift inevitably occurs, the femtosecond pulse component still exists at 1.55 μm, and a pulse can be successfully transmitted with a gain of 11 dB and very little pulse broadening     

Combined influence of third-order dispersion,intra-pulse Raman scattering,and self-steepening effect on soliton temporal shifts in telecommunications

Here, we discuss the influence of higher-order nonlinear effects like third-order dispersion, intra-pulse Raman scattering, and self-steepening effects on 1-ps soliton pulse shift or displacement from its initial position. The temporal shifts of soliton due to these higher-order nonlinear effects were studied numerically by “Method of Moments” to realize the contribution of these HOE on shifts. Further, we note the influence of positive and negative TOD on the shift produced by the combined HOE. The soliton shift is then analyzed in 160-Gbps telecommunication system implemented with conventional single-mode fiber (C-SMF) for the length 10 and 20 km. The disturbances between the adjacent soliton pulses in noted with different 16-bit data sequences, and the deterioration of system is characterized in terms of quality factor. It could be seen for an unchirped soliton of pulsewidth \(T_{\mathrm{o}}\sim 1\hbox {ps}\), the shift is highly influenced due to intra-pulse Raman scattering, while the shifting due to third-order dispersion can be treated negligibly small. Moreover, negative TOD was expected to inhibit the soliton temporal shift such that it would reduce collision with adjacent pulses; it results in more resonant radiation resulting in pulse decaying. Although negative TOD helps in good reception of pulses for 10 km, it fails to perform in system with 20 km C-SMF, where the dispersive components break more and more while traveling along the length of fiber.     

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。     

Pedestal suppression from compressed femtosecond pulses using anonlinear fiber loop mirror

The compression of higher order soliton pulses in dispersion decreasing fibers (DDF's) generates ultrashort fundamental soliton-like pulses accompanied by a broad low-intensity pedestal component. In this paper, we investigate the subsequent removal of the pedestal using a nonlinear optical fiber loop mirror (NOLM) to produce high-quality pulses. The influence of higher order effects such as stimulated Raman scattering and third-order fiber dispersion on the pedestal removal from ultrashort pulses are considered, and the effectiveness of using dispersion-flattened fiber within the loop is shown. The technique is experimentally demonstrated for 540-fs pulses generated by compression in DDF. In this case, high-quality pulses are produced by pedestal removal using a NOLM constructed from dispersion-shifted fiber