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.     

色散管理和非线性管理控制光孤子群的传输

从描述光孤子传输的非线性薛定谔(NLS)方程出发,给出了色散管理和非线性管理的光孤子的传输方程,利用对称分步傅里叶方法对方程进行数值求解,模拟研究了色散管理和非线性管理控制光孤子在光纤中的传输演化特性。结果表明,只有色散管理控制光孤子群在光纤中的传输,随着传输距离增加,孤子间的相互作用逐渐加剧,如色散管理和非线性管理同时控制光孤子群在光纤中的传输,可极大地抑制孤子间的相互作用,且随着距离增加相邻孤子间的作用几乎不变,这一结果可应用于光孤子群远距离的传输。     

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。     

随机双折射光纤中孤子的相互作用与控制

利用对称分步傅里叶法,数值模拟了光孤子在随机双折射光纤中的传输特性,研究了孤子间的相互作用及其非线性增益控制.结果表明,随机双折射使得孤子传输的两偏振分量脉冲强度会随着传输距离有强弱不规则的变化,但是两偏振分量的强度变化互相补充,合成孤子强度能够稳定地传输;随机双折射也增强了孤子间相互作用,非线性增益可以有效地抑制随机双折射对孤子传输相互作用的影响,使得原本会产生交叠走离的相邻孤子传输不偏离原来的时间槽,实现了对偏振模色散良好的控制作用.     

色散位移光纤中Kerr系数的随机扰动对光孤子传输的影响

从描述色散位移光纤中Kerr系数随机扰动影响下皮秒光孤子的修正非线性薛定谔 (NLS)方程出发 ,利用对称分步Fourier方法 ,数值研究了光孤子在Kerr系数随机扰动情况下的传输演化特性。结果表明 ,Kerr系数的随机扰动使单孤子幅值随传输距离产生了微小波动 ;对两孤子传输的影响主要表现在孤子间相互作用被加强。研究结果还表明 ,相邻孤子的不等振幅注入法能够有效抑制孤子间相互作用     

光孤子通信系统的仿真

光孤子通信技术充分利用了光纤中色散参数和非线性效应的相互作用,可以使光脉冲在光纤中无畸变的进行传输,不受外界条件的影响,从而可以实现脉冲的超长距离传输。利用OptiSystem提供的强大的工具箱,模拟了光孤子通信系统的模型。并在给定的参数下,实现了系统的仿真,证实了仿真模型的可行性和正确性,为将来在此基础上实现改进的光孤子通信系统提供了有力的实验依据。     

输出30fs光脉冲的CPM染料激光器时间特性的研究

利用腔镜介质膜的负色散和超短光脉冲与染料相互作用的自相位调制而建立的孤子效应,获得30fs稳定光脉冲序列。     

应用相敏光放大器抑制光孤子互作用的研究

通过计算机系统仿真研究了应用相敏光放大器(PSA)作为在线放大器抑制光孤子传输系统中孤子间的互作用，并与相应的掺铒光纤放大器(EDFA)光孤子系统进行比较。仿真中考虑了平均孤子和动态孤子两种传输方案。结果表明，应用相敏光放大器代替掺铒光纤放大器作为在线放大器能有效地抑制孤子系统中脉冲的展宽和孤子间的互作用。对于平均孤子，在没有附加其他孤子控制措施的情况下，相敏光放大器系统中孤子间互作用得到有效的抑制，孤子对稳定传输距离得到极大的延长。对动态孤子，相敏光放大器亦表现出良好的抑制孤子间互作用的效果，但孤子脉冲的幅度经长距离传输后显著下降。     

五阶非线性效应下源啁啾飞秒孤子间相互作用

对五阶非线性效应下源啁啾飞秒孤子间的相互作用进行了数值研究.结果表明,五阶非线性效应影响下,源啁啾参数值较小时,两孤子经过一段传输距离后发生碰撞,然后一直处于排斥状态;随着源啁啾参数值增大,两孤子传输时碰撞次数增多;当源啁啾参数值增大到一定值以后,两孤子产生裂变,且源啁啾参数值越大孤子间裂变越严重.最后,采用不等振幅法对五阶非线性效应影响下源啁啾飞秒孤子间的相互作用进行了有效的抑制.     

色散位移光纤中光孤子传输的研究

从描述色散位移光纤中Kerr系数随机扰动影响下皮秒光孤子的修正非线性薛定谔(MNLS)方程出发，利用对称分步Fourier方法，对光孤子在Kerr系数随机扰动情况下的传输演化特性进行了数值研究。结果表明，Kerr系数的随机扰动使单孤子幅值随传输距离产生了微小波动；对两个孤子传输的影响主要表现在孤子间的相互作用被加强。同时还表明。相邻孤子的不等相位注入法能够有效抑制孤子间的相互作用。     

光子晶体光纤中频率啁啾对超连续谱的影响

基于光子晶体光纤(PCF)中脉冲演变遵循的非线性演化方程,用数值方法研究了反常色散情形下PCF中脉冲初始啁啾对超连续谱产生的影响,探讨了利用脉冲啁啾控制超连续谱产生的方法。结果表明：正、负啁啾均使谱展宽的速率变小,尤其是负啁啾情形,展宽速率更小,说明啁啾对谱展宽是不利的;在一定的初始条件下,光谱展宽存在一个最佳光纤长度,在这个长度处,光谱展宽最大,进一步增加光纤长度,谱宽基本保持不变;相对于变换极限脉冲来说,初始正、负啁啾脉冲对应的最佳光纤长度分别缩短和延长。     

飞秒强激光的拉曼延迟克尔非线性效应研究

飞秒强脉冲激光具有高功率、窄脉宽和宽光谱等特点,其在大气传输过程中涉及很多线性和非线性的物理机制,高阶效应对传输将产生一系列重要的影响.采用数值方法求解包含拉曼延迟响应的非线性传输方程,研究了与拉曼延迟响应时间相当的、具有几十飞秒脉宽的飞秒强激光大气传输中拉曼延迟克尔非线性效应引起的非线性折射率变化、自聚焦和光谱展宽特...     

超短脉冲强激光大气传输的非线性效应

超短脉冲强激光大气传输在光学遥感、电子对抗、以及人工放电等方面具有重要的应用．例如，利用超短脉冲强激光使得远距离处的大气局域电离，其所产生的紫外辐射可以为大气组分主动荧光光谱学研究提供光源。对短脉冲强激光在大气中的传输进行了理论分析，对超短脉冲强激光大气传输中的各种线性效应及非线性效应，诸如色散效应、非线性自聚焦效应、受激拉曼散射效应、多光子电离及隧道电离效应、电离引起的能量损耗效应、相对论聚焦、有质动力激发的等离子体尾波场等效应进行了讨论，给出了一组描述超短脉冲强激光大气传输的三维非线性传输方程，为此类问题的进一步研究提供了理论基础。     

超短脉冲强激光大气传输的非线性效应

超短脉冲强激光大气传输在光学遥感、电子对抗、以及人工放电等方面具有重要的应用, 例如, 利用超短脉冲强激光使得远距离处的大气局域电离, 其所产生的紫外辐射可以为大气组分主动荧光光谱学研究提供光源。对短脉冲强激光在大气中的传输进行了理论分析, 对超短脉冲强激光大气传输中的各种线性效应及非线性效应, 诸如色散效应、非线性自聚焦效应、受激拉曼散射效应、多光子电离及隧道电离效应、电离引起的能量损耗效应、相对论聚焦、有质动力激发的等离子体尾波场等效应进行了讨论, 给出了一组描述超短脉冲强激光大气传输的三维非线性传输方程, 为此类问题的进一步研究提供了理论基础。     

Influence of Initial Chirp on Propagation of Super-Gaussian Pulse inside Fiber

Under the condition of combined effects of group-velocity dispersion and self phase modulation, the step Fourier method is used to simulate the propagation of initial chirped super Gaussian pulses inside fiber. The initial chirp influences the shapes of super Gaussian pulses in propagation process, and positive and negative chirps have different effects. For the existing of initial chirp, the splits of pulses and the spreading speed move ahead and increase. When the amplitude of super Gaussian pulses increases by 1.4 times, in the range of | C |<1.5, pulses can keep good shapes along their propagation distance. Even if | C | increases to 3.5, their shapes are also good. Most energy of pulse is still at the middle parts. These results show that, for the initial chirped super Gaussian pulses, the influence of initial chirp will be decreased by increasing the intensity of pulses. This will be of benefit to optical communication.     

啁啾指数脉冲的非线性传输研究

数值研究了初始线性啁啾指数光脉冲在单模光纤反常色散区的非线性传输特性,并将这种特性与双曲正割脉冲的相关特性作了比较.脉冲振幅A=1时,负啁啾对脉冲时域宽度展宽的影响比正啁啾大;指数脉冲受啁啾影响比双曲正割脉冲更敏感.A＞1.2时,脉宽在演化过程中呈周期性衰减振荡,振荡周期和振幅随啁啾|C|(|C|≤2)的增大而增大,最后能演化成光孤子.脉冲演化成光孤子所需的最小振幅A比啁啾双曲正割脉冲的大.     

电磁脉冲在地表大气中的传播

利用传递函数的方法研究电磁脉冲在大气中的传播规律，通过数值计算比较了矩形脉冲在实际地表大气和真空中衰减的差别，对矩形脉冲和正弦波，不同上升、下降沿梯形脉冲的大气衰减特性也做了比较。数值结果表明，大气吸收衰减使脉冲传播的距离降低，由于大气对不同频率电磁波的吸收不一致，矩形脉冲、正弦波在大气中的衰减随距离交迭变化，具有不同频谱分布的脉冲在大气中传播也有差异。     

Effects of the cross-phase modulation on the propagation of femtosecond optical pulses in photonic crystal fibers

The propagation of two femtosecond pulses in the region with minimum group-velocity dispersion, influenced by the cross-phase modulation (XPM) in photonic crystal fiber (PCF), is investigated in this paper. The adaptive split-step Fourier method is used to simulate the generalized nonlinear Schr?dinger equations (GNSE). The numerical results show that the combination of the Raman scattering and XPM can make the spectrum and the pulse shape changed, inducing the pulse compression and supercontinuum generation. The Raman effect from molecular vibrations, which can make the pulse spectrum in anomalous-dispersion region to be more symmetrical, is also discussed.     

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。     

色散管理光纤激光器中类噪声脉冲的实验研究

Based on an erbium.doped dispersion-managed fiber laser,the characteristics of noise-like pulses under different net cavity group velocity dispersions (GVDs) are experimentally investigated.Results show that the spec-tral bandwidth of noise-like pulse will increase as the net cavity GVD increases and attains maximum when the GVD is slightly positive.The effect of Raman scattering is enhanced due to the temporal width attains minimum.When the net cavity GVD increases continually and further into the positive region, the spectral width begins to decrease and the effect of Raman scattering is suppressed due to the positive dispersion.Our experimental results are in good agreement with the previous prediction of numerical simulation.