基于DDF - NOLM 的高阶孤子脉冲压缩

基于色散渐减光纤的非线性光纤环境(DDF-NOLM)能够有效压缩高阶孤子脉冲。数值计算表明其具有更好的压缩质量、压缩比和能量利用率。  

五阶非线性光纤中高阶孤子的压缩特性研究

从光纤中包含五阶非线性的扩展非线性薛定谔方程出发,采用分步傅立叶算法,数值模拟了不同正五阶非线性参数下五阶和七阶孤子在两个孤子周期内的波形演化.结果表明,与没有五阶非线性时高阶孤子能够每经历一个孤子周期就能重现自身波形的规律不同,正五阶非线性可使五阶和七阶孤子获得压缩,脉冲的最大归一化强度随距离先增大,再振荡式变化.相比较而言,五阶孤子的脉冲峰值更大些,且受五阶非线性参数的影响更大.在压缩的脉冲主峰两边存在对称的弱旁瓣,且随着距离增加,旁瓣将互相排斥而远离中心.旁瓣数目及旁瓣的形状和位置随距离的演化特点与孤子阶数和正五阶非线性参数有关.对相关高阶孤子的频谱演化也作了数值计算和讨论.  

基于交叉相位调制的高阶孤子压缩效应的研究

从描述双脉冲传输的耦合非线性薛定谔方程组出发，利用分步傅立叶变换方法，研究了高阶孤子脉冲的压缩效应。结果表明，在交叉相位调制(XPM)的作用下，高阶孤子在传输过程中不仅可被压缩，且存在着最佳压缩光纤长度；采用超高斯脉冲作为初始输入波形更易获得较短的压缩光脉冲；在泵浦脉冲脉宽一定的条件下，信号脉冲的压缩因子随着其初始输入脉宽的增加而增大。  

基于色散平坦光纤的二阶孤子压缩

将再生锁模光纤激光器(RMLFL)输出的约5.8 ps脉宽的高质量无啁啾双曲正割脉冲,通过掺铒光纤放大器(EDFA)放大后注入4.28 km长的色散平坦光纤(DFF)中,利用二阶孤子压缩效应成功地将脉冲压缩到1.74 ps,压缩比为3.3,与理论计算结果完全一致。与基于色散渐减光纤(DDF)的绝热孤子压缩(ASC)方案相比,该方案在同样的孤子阶数下大大降低了入射功率,而且色散平坦光纤的非色散渐减特性决定了它对于不同波长、不同脉宽的输入都可以通过调整输入脉冲功率和选取合适的光纤长度来配合满足压缩条件。虽然压缩因子不大,但基本能满足需求。  

高阶飞秒孤子演化特性的数值研究

本文以高阶非线性薛定谔方程为数学模型,数值研究了高阶色散和高阶非线性效应影响下高阶飞秒孤子的演化特性,并与高阶皮秒孤子的演化特性进行了比较.结果发现二阶飞秒孤子的演化特性与二阶皮秒孤子的演化特性非常相似,都具有很好的周期性;而三阶和四阶飞秒孤子的演化特性与相应的皮秒孤子的演化特性有很大不同,高阶效应的存在不同程度上破坏了三阶和四阶孤子演化的周期性.  

高阶孤子在色散渐减光纤环中的传输特性研究

研究了高阶孤子在对称结构和不对称结构的色散渐减光纤环形镜的脉冲传输特性,比较了不同耦合系数下的色散渐减光纤环形镜的开关性能及脉冲压缩性能.得出了使色散渐减光纤环具有良好脉冲输出的耦合器系数范围,对实验中参数的选取有一定的指导意义.发现不对称结构光纤环形镜亦能产生无基座超短脉冲.  

三阶孤子在EDFA中的传输特性

对三阶孤子传输特性进行了数值研究,研究表明:三阶孤子在无增益光纤中传输时,脉冲会发生分裂、重合的周期性变化;在EDFA中传输时会有一次分裂和重合发生,之后分裂的两脉冲将不再重合,且产生新的子脉冲,子脉冲将会继续分裂、重合的传输下去;在三阶色散的影响下,孤子脉冲也会有一次分裂和重合,之后左边延迟脉冲会发生分裂,并产生小子脉冲;当对三阶孤子引入初始啁啾后,三阶色散引起的小子脉冲将不会产生。  

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。  

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。  

光子晶体光纤中非线性自陡峭对高阶孤子传输的影响

采用对称分步傅里叶法数值模拟了高阶孤子在自陡峭效应的影响下,脉冲传输特性及脉冲和频谱展宽情况.另外,讨论了存在自陡峭的情况下,初始正啁啾在反常色散区,导致脉冲初始窄化,然后脉冲将有较强的展宽.初始负啁啾加强脉冲展宽.