单模光纤最小群速度色散波长附近的调制不稳定性

利用修正的非线性Ｓｃｈｒｏｄｉｎｇｅｒ方程研究了单模光纤最小群速度色散波长附近的调制不稳定性，发现了一个新的由光纤四色散导致的调制不稳定性区域，该区域的调制范围与初始入射脉冲的功率和四阶色散有关。     

单模光纤中四阶色散导致的调制不稳定性

利用修正的非线性Ｓｃｈｒｏｄｉｎｇｅｒ方程研究了单模光纤在最小群速度色散波长附近的调制不稳定性。从理论上给出了一个新的由光纤四阶色散导致的调制不稳定区域，新区域的最大调制增长率和调制范围与光中的初始入射功率和四阶色散有关，光纤自陆峭效应和Ｒａｍａｎ延勺时调制不稳定区域的最大调制增长率和调制范围都有影响，自肖效应对新区域的影响较大且存在一个决定新区域出现与否的阈值。Ｒａｍａｎ延迟效应对调制不稳定必的     

非线性双折射色散缓变光纤中极化调制不稳定性

利用光脉冲在光纤申传播时所遵守的相干非线性薛定谔耦合方程，研究了线偏振光在双折射色散缓变光纤申的传输特性．结果表明，线性双折射、非线性效应和色散的相互作用，使光的偏振状态发生变化，产生交叉相位调制(XPM)，从而导致相位匹配参量的四波混频．这一过程不仅在反常色散区产生，在正常色散区也能产生，并且当传输距离发生变化时，也随之发生变化．     

色散缓变光纤中基于交叉相位调制的不稳定性研究

研究了色散缓变光纤中基于交叉相位调制的不稳定性,得到了同时计及离散和光纤损耗效应时的色散关系式。发现在抽运功率、传输距离、光纤损耗相同的条件下,色散缓变光纤较常规光纤具有较宽的增益谱;研究同时发现,较大的色散缓变参量及两光束较小的离散均会使增益谱的谱宽加宽,振幅的增长速度加快。并用数值方法验证了利用色散缓变光纤更易产生超短脉冲。     

不同剖面色散缓变光纤中调制不稳定性分析

研究了不同群色散剖面结构的色散缓变光纤中调制不稳定性增益谱。结果表明,各种群色散剖面光纤的增益谱宽并不相同,指数型光纤的增益谱宽与传输距离是一单调关系;线型、高斯型、对数型光纤的增益谱宽变化曲线都有一个谷底;双曲线型光纤情况较为特殊,它的增益谱宽先是展宽,然后又逐渐减小。并从调制不稳定性的角度解释了用色散缓变光纤实现脉冲压缩的机理。     

自变陡效应与色散缓变光纤中的调制不稳定性

研究了自变陡效应对色散缓变光纤中光脉冲的调制不稳定性的影响。发现自变陡效应使增益谱的谱宽变窄、振幅的增长速度减慢,而且其影响程度与色散缓变参量有关。当选取色散缓变参量为某一最佳值时,增益谱的谱宽最宽;当色散缓变参量、光纤损耗及传输距离满足另一特定关系式时,调制不稳定性不再发生,光脉冲达到稳定传输。     

色散管理孤子系统中调制不稳定性的研究

文章从色散管理孤子(DMS)在光纤中传输满足的非线性薛定谔方程出发,推导出DMS系统中调制不稳定性(MI)增益谱的表达式,并给出了数值模拟结果.结果表明:色散管理图强度越强,对MI过程产生的增益的抑制作用越大;路径平均色散越大,抑制MI过程产生的增益越明显.     

色散缓变光纤中五阶非线性调制不稳定性

在三五阶非线性共存时,研究了有损耗单模光纤中基于两光波交叉相位调制的不稳定条件和增益谱.在色散缓变光纤正色散区,分析了五阶非线性系数、色散纵向变化参量以及两扰动的频率大小关系对交叉相位调制不稳定增益谱的影响.结果表明,在五阶非线性下,色散的纵向渐减仍有利于展宽调制不稳定增益谱;正五阶非线性可使增益谱的谱宽和谱峰值增大,并使谱峰位置远离主波频率,负五阶非线性的作用则相反;两扰动频率大小关系不同,色散纵向参量的变化对增益谱的谱峰大小和位置的影响也不同,五阶非线性对交叉相位调制不稳定性的加强或抑制程度也不同.     

色散管理孤子系统的调制不稳定性

为了探究色散管理孤子系统抗微小扰动的能力,从色散管理孤子的调制不稳定性出发,利用孤子传输满足的非线性薛定谔方程,采用线性稳定性分析和数值模拟,得到色散管理系统中调制不稳定性的增益谱;得出色散管理孤子各阶调制不稳定性的增益曲线,并分析了基阶调制不稳定性起主导作用的条件,讨论了色散图中路径平均色散值。结果表明,色散深度对基阶调制不稳定性增益谱有影响,在平均色散为负值的情况下,平均色散值βav(βav0)越大,色散波动幅度越小,基阶调制不稳定性的增益越小,更有利于抑制调制不稳定性增益;但将平均色散值降至更小时,调制不稳定性增益谱不再连续。     

低双折射光纤的调制不稳定性

利用连续波在光纤中传播时满足的非线性薛定谔耦合方程,研究了CW波在低双折射光纤的正、反常色散区产生的调制不稳定性。结果表明:调制不稳定性的特征由入射功率和偏振不稳定性的阈值功率的关系决定,增益谱的峰值随着入射功率的变化,大小和位置也发生变化。     

高阶色散下与扰动频率相关的调制不稳定性

对包含损耗、二至四阶色散下两光波扰动频率相等与不等的情况,分析了光纤不同色散区的交叉相位调制不稳定性条件和增益谱.结果表明:三阶色散对交叉相位调制不稳定条件和增益谱无影响,但对扰动的有效波数有贡献;四阶色散的存在,使得二、四阶色散皆同号时的不稳定性比只有二阶色散的情形多出了远离零点的额外谱区,随两扰动的频率大小关系不同,该额外谱区可能由紧挨的2个小谱区构成,也可能只是单一的谱区;增益谱两大区域的谱宽和峰值也会随两扰动频率的不同而发生变化;四阶色散的存在还使两光波的二阶色散异号时的不稳定性出现了远离零点的增益谱.     

强双折射色散缓变光纤中偏振方向矢量调制不稳定性

利用光脉冲在非线性双折射光纤中传播时所遵守的相干耦合非线性薛定谔方程,研究了强双折射色散缓变光纤中偏振方向与双折射轴成任意角度时,在反常色散区和正常色散区所产生的调制不稳定性.结果表明：在反常色散区对于任意的偏振角和任意输入功率的光脉冲都产生调制不稳定性,正常色散区存在着不稳定区域和稳定区域,对应不同的不稳定区域输入临界功率不同,脉冲有不同的增益谱.并且,给出了调制不稳定性增益谱随传输距离和偏振角的变化关系.     

五阶非线性色散缓变光纤负色散区的交叉相位调制非稳

推导了三、五阶非线性共存时有损耗单模色散缓变光纤中同偏振、不同波长的两光波的交叉相位调制不稳定条件和增益谱。在色散缓变光纤负色散区,详细分析了五阶非线性系数、色散纵向变化参量、两扰动的频率大小关系对交叉相位调制不稳定条件和增益谱的综合影响。结果表明,正、负五阶非线性分别对交叉相位调制不稳定性起加强和抑制的作用;两扰动频率大小关系不同,色散纵向参量的变化对调制不稳定增益谱的影响也不同;随参数的不同,增益谱存在有截止频率和无截止频率2种形状。     

高阶色散和五阶非线性下的交叉相位调制不稳定性

在同时考虑到光纤的二至四阶色散和三、五阶非线性的情况下,研究了四阶色散、五阶非线性以及入纤功率对双光束交叉相位调制(XPM)不稳定性的综合影响。研究表明,在高阶色散下,正负五阶非线性的存在仍然分别对交叉相位调制不稳定性起加强和削弱的作用;三阶色散对不稳定性增益谱无影响;当四阶和二阶色散系数同号时,四阶色散的存在导致交叉相位调制不稳定性增益谱出现一个新的远离零点的第二谱区,且该谱区由两个始终相连的小谱区组成;第一谱区的谱峰与第二谱区中靠近零点的小谱区的谱峰相当;随着其中一束光的入射功率的增加,两大谱区从分离到靠近再到合二为一,从三个谱峰过渡到两个谱峰;正(负)色散区的第二谱区中靠近(远离)零点的小谱区的谱峰和谱宽很小。在其他色散区时,不稳定性增益谱则只有第一或第二谱区。     

饱和非线性光纤正色散区的交叉相位调制不稳定性

在考虑到光纤饱和非线性效应的情况下,给出了同偏振、不同波长的两光波的慢变振幅满足的耦合非线性薛定谔方程组以及线性化后微扰满足的方程组。在光纤的正色散区,分析并讨论了交叉相位调制不稳定增益谱随两光波输入功率变化的规律。结果表明,与饱和非线性光纤中自相位调制不稳定性的增益谱类似,交叉相位调制不稳定增益谱的临界扰动频率、峰值增益大小随两光波输入功率的增大也呈现出先增大后减小的特点,而二者随两光波输入功率变化的快慢都与两扰动的频率大小有关,即会出现两个不同的输入功率对应同一个不稳定增益峰值和临界扰动频率的情形。     

高阶色散下饱和非线性负折射介质中的调制不稳定性

直接从负折射介质中包含高阶色散及饱和非线性效应的扩展非线性传输方程出发,采用线性稳定性分析法和德鲁德电磁模式,导出了调制不稳定性的色散关系和增益谱公式。考虑到今后的实验验证,以实际单位的形式计算了方程系数随归一化角频率的变化规律。再以实际单位的形式计算并讨论了增益谱随归一化角频率和归一化入射光强的变化关系。结果表明,当归一化角频率固定时,截止频率及峰值增益都随归一化入射光强的增加先增加后减少,归一化角频率不同,截止频率及峰值增益也不同,在靠近禁带处,增益谱远离零点。当归一化入射光强固定时,截止频率及峰值增益随归一化角频率的增加而增加,当归一化角频率增大到靠近禁带时,增益谱由紧挨零点变成远离零点。