自傅立叶光孤子的相互作用特性

用分步傅立叶变换方法数值求解非线性薛定谔方程,研究了一阶自傅立叶光孤子信号在光纤传输中的相互作用特性。证明了算法内部不存在理论误差。数值模拟结果表明：（1）一阶自傅立叶孤子对中的相互作用表现不同于一阶标准孤子对,它类似于二阶或准二阶孤子之间的相互作用特性。两孤子经历一段周期性的相互吸引后,出现强烈的相互排斥;（2）孤子相互作用特性不足以用孤子的阶去区分或分类,在同一阶的孤子中,不同的脉宽对孤子的相互作用有显著不同的影响;（3）微弱的三阶色散效应有利于抑制一阶自傅立叶孤子间的相互作用。     

参量N和初始啁啾对光孤子形成与传输的影响

通过求解非线性薛定谔方程 ,分别研究了参量 N和入射脉冲的初始啁啾两个重要因素对单模光纤中光孤子形成与传输的影响 ;应用分布傅立叶法数值模拟了单模光纤中光孤子的形成和传输。结果表明基态孤子长距离传输不变形 ,高阶孤子具有周期性 ,若孤子阶数 N不为整数但 N>1 /2 ,传输距离 ξ 1时可以演变为孤子 ;入射脉冲初始啁啾对孤子的形成是不利的 ,在满足 | C| 相似文献   

基于对称分步傅立叶算法的光孤子仿真

基于对称分步傅立叶算法对非线性薛定谔方程的求解,并利用Matlab对二阶、三阶亮孤子和基态暗孤子的传输演化进行的仿真．研究了三阶色散对亮孤子传输的影响及亮孤子间的相互作用．指出了用Matlab进行光学仿真时需要注意的事项。     

掺铒光纤放大器中孤子脉冲获得线性啁啾的研究

为了研究孤子脉冲经掺铒光纤放大器演变后的啁啾特性,采用了对称分步傅立叶的数值方法,对孤子脉冲在不同增益条件下的演变和线性啁啾特性进行了数值仿真。数值计算的结果表明：当满足增益系数μ远大于1时,基孤子脉冲在放大器中传输能够获得很好的线性啁啾,且发现脉冲的啁啾特性受选取的放大器长度参量的影响;啁啾越明显的脉冲,线性啁啾所占的区域越窄。进一步研究还发现初始啁啾系数和孤子阶数对脉冲获得的线性啁啾均有很大影响,初始正啁啾系数和高孤子阶数均能增强输出脉冲的线性啁啾特性。因此,利用孤子脉冲在掺铒光纤放大器中传输的非线性效应能够获得良好的线性啁啾,这对实现高质量的脉冲压缩是很有帮助的。     

高阶效应对微结构光纤中超连续谱产生的影响

采用分布傅立叶方法求解了广义非线性薛定谔方程（GNSE）,数值模拟了飞秒激光脉冲在微结构光纤中的非线性传输和超连续谱的产生,详细分析了脉冲拉曼散射、自陡峭效应以及三阶色散对超连续光谱产生的影响。分析结果表明：超短脉冲在微结构光纤中传输时出现孤子自频移现象,同时也发现脉冲内拉曼散射和自相位调制的联合作用导致高阶孤子分裂,光谱得到极大展宽,在时域中出现两个滞后的拉曼孤子,三阶色散和自陡效应对光谱的形状影响较小,起着与脉冲内拉曼散射相反的作用,自陡效应比三阶色散效应对光脉冲的影响大一些。     

三阶色散下的自傅里叶孤子 与标准孤子相互作用

对一阶自傅里叶孤子与一阶标准孤子光信号在光纤中传输的相互作用特性进行了数值模拟研究。所用方法为算法内部不存在理论误差的分步傅立叶变换法。结果表明：同为一阶孤子,若振幅不同,三阶色散效应导致的线性延时性不同,振幅越大,延时越多;孤子的近程相互作用会进一步改变孤子的群速度,甚至可以依据两孤子的先后排列方向而决定减速还是增速。     

初始啁啾和光纤损耗对皮秒脉冲孤子效应压缩的影响

运用分步傅立叶方法数值模拟了皮秒脉冲在单模光纤中的传输 ,计算和分析了初始啁啾和光纤损耗对皮秒脉冲孤子效应压缩的影响。结果表明 ,两者对具有一定峰值功率的脉冲孤子效应压缩的影响具有互补性 ,即两者对脉冲压缩的作用相反。进一步研究表明 ,对在损耗光纤中传输的皮秒脉冲 ,如果给其加适当大小的初始啁啾将得到很好的压缩效果     

光诱导光学晶格中高斯型孤子的开关行为

讨论了高斯型空间光孤子在光折变介质光学晶格的传输行为,运用分步傅里叶变换法对传输方程进行数值分析.研究表明:单个斜入射高斯型光孤子在周期性光学晶格中会局限于入射波导传输或在合适振幅的情况下穿过若干波导再自陷于某个波导;而当同时存在正入射和斜入射孤子时,两者相遇后会发生反射或透射,并可通过斜入射光孤子的振幅选择反射或透射.     

偏振模色散对飞秒孤子脉冲传输的影响

以Maxwell电磁场理论为基础,在综合考虑了高阶色散、高阶非线性、自相位调制、交叉相位调制、自变陡、脉冲内喇曼散射以及偏振模色散(PMD)等因素的基础上,推导了飞秒孤子脉冲在双折射光纤中传输的耦合非线性薛定谔方程(NLSE)。利用分步傅立叶方法对该方程进行了数值计算,通过对该系统的仿真,研究分析了PMD对飞秒孤子传输的影响。结果发现当PMD参量Dp≤0．1 ps／km1／2时,输出脉冲宽度和峰值功率相对于初始脉冲几乎不变,随着Dp值的增大,脉宽增加,峰值功率降低。当Dp≥1．0 ps／km1／2时,脉冲显著展宽,孤子的两偏振分量发生严重走离。     

偏振模色散对飞秒孤子脉冲传输的影响

以Maxwell电磁场理论为基础，在综合考虑了高阶色散、高阶菲线性、自相位调制、交叉相位调制、自变陡、脉冲内喇曼散射以及偏振模色散（PMD）等因素的基础上，推导了飞秒孤子脉冲在双折射光纤中传输的耦合非线性薛定谔方程（NLSE）。利用分步傅立叶方法对该方程进行了数值计算，通过对该系统的仿真，研究分析了PMD对飞秒孤子传输的影响。结果发现当PMD参量Dp≤0．1ps／km^1／2时，输出脉冲宽度和峰值功率相对于初始脉冲几乎不变，随着Dp值的增大，脉宽增加，峰值功率降低．当Dp≥1．0ps／km^1／2时，脉冲显著展宽，孤子的两偏振分量发生严重走离。     

Compton散射下的3阶色散对超短光孤子脉冲自频移的影响

应用多光子非线性Compton散射模型,对Compton散射下的3阶色散对超短光孤子脉冲自频移的影响进行了研究,通过理论分析、数值模拟和拟合,结果表明,Compton散射使3阶色散对孤子自频移有较强的抑制作用,在时域中引起孤子脉冲的调制振荡结构更为明显,频域中的频谱被分为两个较清晰的、峰值较高的谱峰,孤子自频移 ,但其斜率不同于散射前的斜率。     

色散控制孤子系统的三阶色散分析

对三阶色散在色散控制孤子系统中的特性做了深入分析,采用变分法分析了三阶色散对色散控制孤子的传输特性的影响,给出了各参数的演变特点,并通过数值仿真讨论了三阶色散对系统的演变特点,指出了三阶色散对系统的有害性和补偿的必要性。     

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。     

Time Jitters Caused by Third-Order Dispersion in Soliton Transmission System

Stability of soliton propagation with third-order dispersion is analyzed by using self-companying operator method. The results show : third-order dispersion leads to time jitters in arrival, and disrupts the stability of soliton transmission. Enhancing the strength of filter can effectively suppress the influence.     

Influence of Stochastic High-Order Perturbations on Soliton Transmission System

The influence of stochastic high-order perturbations on soliton transmission system is studied by self-companying operator method. Arrival time jitters variation induced by stochastic third-order dispersion is approximately proportional to three powers of transmission distance, that by stochastic nonlinear dispersion and self-steeping are approximately proportional to the transmission distance.     

超宽带信号的产生及光纤传输的研究

提出了一种新的超宽带(UWB)脉冲产生的方法,并对其产生的数学原理进行了分析和实验验证。经过高斯信号调制的偏振控制器(PC)可以产生两个相位互补的相位调制信号,先通过PC调节两个正交的相位调制信号的静态相移,再经过偏振分束器(DBS)检偏后可以得到两路相位互补的高斯信号或二阶高斯信号,最后将这两路信号延时然后再经过偏振合路器(PBC)就可以分别得到一阶或三阶高斯信号。由于这3种脉冲的产生方式不同,频带宽度不同,在光纤中传输时对色散的容忍度也不一样,因此仿真分析了色散对这3种UWB信号传输特性的影响,得出了三阶高斯信号最适合UWB传输。     

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.     

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。     

三阶色散对双芯光纤孤子传输的影响

对双芯色散位移光纤中三阶色散影响下光孤子的传输特性进行了数值计算．结果表明，三阶色散引起孤子出现线性时延，也引起同相孤子之间出现随传输距离线性增长的相互排斥，而且这两种特征是独立存在的．此外，耦合作用依传输距离线性地同时影响着二者．     

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。