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。     

三阶色散对色散控制孤子相互作用的影响

推导了三阶色散影响下色散控制孤子非线性相互作用的表达式,通过数值模拟分析了三阶色散对色散控制孤子非线性相互作用的影响,同时考虑了放大器自发辐射噪声对脉冲传输的影响。     

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.     

高阶效应下矢量暗孤子传输特性研究

本文研究高阶效应下矢量暗孤子的传输特性,导出了矢量暗孤子在三阶色散和五阶非线性效应下的参数演化方程组和孤子两分量间的有效相互作用能的表达式,讨论了高阶效应对孤子传输特性和孤子两分量间相互作用的影响.     

五阶非线性光纤中三阶孤子的波形演化

为探讨五阶非线性对三阶孤子波形演化的影响,从光纤中包含五阶非线性效应的扩展非线性薛定谔方程出发,采用分布傅里叶算法,计算模拟了不同五阶非线性参数下三阶孤子的波形随传输距离的演化规律。结果表明,正五阶非线性对三阶孤子主要起压缩作用,在压缩的一个或两个脉冲主峰旁可能出现多个对称的弱背景峰,脉冲压缩程度及弱背景峰的数目随距离而不同;负五阶非线性下三阶孤子的波形演化虽与只有三阶非线性的情形差异不大,但在一个孤子周期内波形不能恢复原状,而且分裂成两个脉冲所需的距离增加。该研究对脉冲压缩及孤子传输等方面有一定的指导意义。     

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.     

高阶色散与非线性对高斯脉冲传输特性的影响与讨论

根据孤子脉冲在光纤中传输所遵从的非线性薛定谔方程,对照相关文献和实验给出的数据,对影响孤子脉冲传输的高阶色散和非线性因素进行了综合分析并得到了一些有意义的结论:在啁啾、三阶色散和五阶非线性同时存在的情况下,它们对脉冲的传输特性都会产生很大的影响,这些因素之间存在着相互影响和制约关系。数值模拟表明,当啁啾、三阶色散和五阶非线性选取某一准临界值时,它们对脉冲存在着增益效应和整形作用。本文所得的结论对光孤子通信的实践过程具有一定的参考意义。     

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.     

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。     

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。     

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。     

五阶非线性光纤中二阶孤子对的演化特性

从包含五阶非线性项的扩展非线性薛定谔方程出发,采用分布傅里叶算法,数值模拟了五阶非线性作用下二阶孤子对的波形演化。结果表明,正、负五阶非线性对二阶孤子对的作用大不相同。负五阶非线性作用使二阶孤子对传输图形得到一定程度的改善,而正五阶非线性作用则使二阶孤子对传输图形恶化。适当选取负五阶非线性参数值,可以消除二阶孤子对间的衍生孤子,有效的抑制孤子间的相互作用。     

正五阶非线性下啁啾超短脉冲相互作用的研究

基于包含五阶复系数的高阶Ginzburg—Landau方程为模型,采用分步傅立叶方法数值研究了正五阶非线性作用下啁啾超短脉冲间的相互作用,结果表明:正、负五阶非线性对啁啾超短脉冲的影响并不相同,正五阶非线性作用下其相互作用更为严重,这对光通信系统是非常有害的。利用不等振幅法对啁啾超短脉冲间的相互作用进行有效的抑制。当相邻孤子的初始间距为6.8,正五阶非线性参数为+0.001,振幅比为1.2:1时,可以实现2个孤子长距离的保型传输。最后讨论了正五阶非线性作用下多孤子之间的相互作用及抑制。     

光纤放大器中孤子的量子效应

利用含时Hartree近似法得到光孤子在含光纤损耗、双光子吸收、三阶色散效应的光纤放大器中传输时的量子非线性薛定谔方程,在一定条件下,有量子态的孤子解,并由此方程讨论了经典和量子效应对孤子在光纤放大器中传输时的影响,由此进一步发现,光场算符的量子力学平均值是一系列修正的经典孤子的叠加。     

五阶非线性效应下飞秒光孤子间相互作用的数值研究

以包含五阶非线性效应的高阶非线性薛定谔方程为模型,数值研究了饱和非线性光纤中飞秒孤子间的相互作用。结果表明,五阶非线性效应影响下,飞秒孤子间的相互作用与皮秒孤子情况大不相同,其相互作用更为严重,这对光孤子通信系统是非常有害的。数值计算结果发现,同时采用不等振幅和不等位相法,选取合适的振幅比和相对相位可以对飞秒孤子间的相互作用进行有效的抑制。     

高阶色散效应对孤子和孤子对传输的影响

用数值法求解含高阶色散效应的光孤子NLS方程,数值求解发现三阶色散效应使孤子脉座单边振荡和四阶色散效应使孤子脉座的双边振荡,导致临近的脉冲相互重叠和脉冲形状畸变,在孤子对间激起次脉冲,从而造成系统误码,提出重点应对三阶色散进行补偿以减小系统误码。     

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。