高阶非线性效应对啁啾高斯光脉冲传输的影响

利用对称分步傅立叶方法(SSFM)求解非线性薛定谔方程(NLS),探讨了光纤损耗、三阶色散和五阶非线性极化效应对啁啾高斯光脉冲传输的影响.数值研究结果指出:在一定条件下,初始啁啾、三阶色散和五阶非线性效应都会对脉冲的波形、宽度和峰值功率产生影响,脉冲的振荡波形主要由三阶色散决定,五阶非线性和啁啾会对它起到调制作用,存在一定的三阶色散和五阶非线性能减弱初始啁啾对脉冲的影响.     

高阶非线性效应对啁啾高斯光脉冲传输的影响

利用对称分步傅立叶方法（SSFM）求解非线性薛定谔方程（NLS）,探讨了光纤损耗、三阶色散和五阶非线性极化效应对啁啾高斯光脉冲传输的影响.数值研究结果指出：在一定条件下,初始啁啾、三阶色散和五阶非线性效应都会对脉冲的波形、宽度和峰值功率产生影响,脉冲的振荡波形主要由三阶色散决定,五阶非线性和啁啾会对它起到调制作用,存在一定的三阶色散和五阶非线性能减弱初始啁啾对脉冲的影响.     

啁啾光脉冲在色散光纤中的传输

在色散光纤传输系统中,调制产生的半导体激光波长移动(即啁啾)被证明对高比特率是一个严重的限制因子。本文导出了啁啾激光脉冲经色散光纤传输后的畸变波形,以此为基础讨论了避免啁啾光脉冲被光纤展宽的各种方法。     

高阶效应对级联压缩脉冲的影响

利用数值模拟的方法,研究三阶色散、自陡峭、自频移等高阶非线性效应对孤子压缩系统所产生的级联压缩脉冲的影响,发现三阶色散、自陡峭和自频移这三种高阶效应都会破坏压缩脉冲的传输行为.具体表现为:三阶色散会使孤子的压缩效应逐步消失并发生畸变,导致非对称振荡结构发生;自陡峭和自频移效应会导致脉冲破裂,最终使脉冲变形.这些结果表明,当脉冲被压缩到飞秒量级时,会导致脉冲畸变,从而出现失真,这在实际的光孤子通信中是十分不利的.     

三阶色散对色散管理孤子系统影响研究

仿真研究了在三阶色散影响下色散管理光孤子系统的传输特性。利用分布傅立叶方法对非线性薛定谔方程进行了数值求解,同时讨论了在色散管理孤子系统中应用三阶色散补偿对传输特性的影响。仿真结果表明,三阶色散对色散管理孤子脉冲形状和频谱都有明显的影响,并建议在长距离高比特率的色散管理孤子系统中应用三阶色散补偿技术。     

啁啾对飞秒脉冲在光子晶体光纤中传输的影响

采用广义非线性薛定谔方程描述啁啾对飞秒脉冲在光子晶体光纤中传输特性的影响,利用对称分步傅里叶方法通过求解方程,数值计算了有无啁啾情况下相同脉宽和功率、不同入射波长飞秒脉冲在光子晶体光纤中的传输,对比不同色散区飞秒脉冲波形的演化及超连续谱的产生。结果表明,较低功率时,反常色散区和零色散区,初始啁啾对于孤子的快速形成和传输具有重要的作用,而位于正常色散区时,啁啾破坏了脉冲形状,不利于脉冲的传输。反常色散区和正常色散区啁啾有利于频谱的展宽;零色散区,啁啾对频谱展宽影响不明显。较高功率时,频谱展宽主要受功率影响,啁啾对频谱展宽作用不大。这些结论对于脉冲传输和超连续谱系统优化设计和控制具有理论指导意义。     

光子晶体光纤中脉冲俘获现象的研究

采用分步的傅立叶方法数值求解了耦合的非线性薛定鄂方程,模拟了双脉冲在光子晶体光纤中的非线性传输和俘获脉冲的产生.发现当泵浦脉冲在反常色散区进行泵浦,而信号脉冲在正常色散区入射,且两脉冲间满足初始群速度匹配或者接近匹配时,才观察到了脉冲俘获现象,其产生机制是随后产生的拉曼孤子脉冲与信号光之间的交叉相位调制作用.此外,也研究了各种入射激光参数对脉冲俘获的影响.当信号光和泵浦光靠近零色散点入射时,俘获效应越明显;当泵浦光的峰值功率增加时,孤子脉冲的红移现象越来越明显,被俘获的信号光成分也将逐渐产生蓝移.     

高速光纤通信系统中高阶效应对孤子压缩的影响

在色散位移光纤中,采用分步傅立叶方法对非线性薛定鄂方程进行了数值计算与模拟皮秒脉冲在色散位移光纤中的传输,计算和分析了受激拉曼散射效应（SRS）和三阶色散对色散位移光纤中皮秒脉冲的孤子效应压缩的影响。通过分析最佳压缩因子与孤子阶数之间的关系,发现在光纤的低群速度色散区,高阶色散将成为影响最佳压缩因子的主要原因,而在高群速度色散区,高阶色散效应被抑制,SRS成为影响孤子效应压缩的主要原因。在高速光纤通信系统中,这篇文章的结论可能会在脉冲压缩方面的研究上具有一定的指导意义。     

啁啾脉冲在正常色散光纤中的传输

对正常色散光纤中的光脉冲的时域特性、频域特性及啁啾的变化进行了数值分析和实验研究。结果表明。当入纤光功率较大时,光纤非线性效应不可忽略,啁啾脉冲在光纤中的时域特性、频域特性及脉冲的啁啾都发生大的变化。     

10GHz ps光孤子在G652光纤中的绝热传输实验

利用二次谐波频率分辨光学门(FROG)脉冲分析仪,实验研究了一阶啁啾ps光孤子在普通单模光纤(SMF)中长距离绝热传输时脉冲波形、脉宽和啁啾的变化规律。实验结果表明,在色散较大的标准SMF中,一阶啁啾孤子的稳定传输长度超过1000个色散长度,即很好地保持双曲正割波形不变(啁啾不影响孤子的波形),但啁啾孤子的脉宽展宽速度高于非啁啾孤子绝热传输的微扰结果;采取预加重措施,可以减小孤子脉宽的增大。因此,对于占空比较小的ps孤子脉冲,可以不必采用复杂的消啁啾和色散管理措施,就可以利用绝热方式进行稳定传输。     

基于Pei采样型DFRFT算法的线性调频脉冲压缩

基于Pei采样型DFRFT算法,提出了一种线性调频脉冲压缩新方法。该方法通过补零延拓从而将线性调频脉冲的时延估计问题转化为中心频率估计问题,再利用分数阶傅里叶变换对线性调频信号的能量聚集性实现与传统线性调频脉冲压缩性能相近的效果。在此基础上,导出了其离散距离估计式的解析表达,并分析了其离散精度以及多普勒频移的影响。该方法具有较强的抗多普勒频移能力,并在保证测距精度条件下大大降低了运算量。仿真结果证明了理论推导的正确性。     

滑频滤波器对频率移动抑制的研究

利用有关理论研究了脉冲形状为高斯型的色散管理孤子系统中滑频滤波器对频率移动的抑制。首先采用高阶非线性薛定谔方程来描述皮秒光脉冲在单模光纤内经过周期性放大器后的传输模型。然后利用微扰变分方法推导出光通信系统存在滤波器和拉曼效应的情况下，孤子参数演化的动力学方程，并对其进行仿真，得出脉冲幅度、宽度、啁啾以及频率随距离的演变特性。最后比较了上滑频滤波器、下滑频滤波器、以及无频移滤波器在抑制频率移动的性能。     

丝线卷绕运动折回曲线数值解法

导丝器的运动规律受导丝传动机构制约；而卷绕点又滞后于导丝点的运动，因此，这两因素影响卷装上的卷绕曲线的形态，造成卷绕曲线折回段的数学模型复杂。本文分析空间凸轮机构导丝时自由丝段对卷绕折回曲线形成的影响。并提出一种对于我种状态导丝运动的折回曲线的通用的简捷的数值方法。     

被动锁模掺镱光纤激光器中耗散孤子特性

对被动锁模光纤激光器系统谐振腔中每个器件进行建模;通过数值仿真实验研究了具有严格线性啁啾的耗散孤子在谐振腔内的演化过程;分析了腔内色散与掺镱光纤的饱和能量对耗散孤子脉宽与峰值功率特性参数的影响.仿真实验结果表明,耗散孤子的脉宽随着色散的增加而变宽,峰值功率随着色散的增加而减小.增益饱和能量对耗散孤子脉宽的影响是非单调的,在仿真实验条件下,当掺镱光纤的增益饱和能量的值为70 pJ时,脉宽达到最小值,而耗散孤子的峰值功率随着增益饱和能量的增加而增加,且变化趋势几乎是线性的.     

波导色散对宽带信号脉压性能的影响

基于成对回波理论，针对波导色散对宽带信号脉压的影响进行了理论分析，推导出了具体的数学表达式．并针对宽带LFM信号进行了仿真实验．理论分析和仿真表明，波导色散会使宽带信号的脉压波形主瓣展宽，旁瓣幅度升高和积分旁瓣比变大．     

基于Lamb波的复合材料板损伤检测

采用二分法在MATLAB中计算并绘制了复合材料层合板中Lamb波相速度和群速度频散曲线。根据所绘制的Lamb波频散曲线,设计了合理的激励频率、激励脉冲、激励波形。在ANSYS中建立无损和有损模型,对比结构无损和有损状态下的响应信号,计算损伤信号飞行时间和Lamb波群速度,判断损伤位置。     

数控电解机械复合切割机床的设计

为了精密切割加工整体叶轮的叶片型面,进行了数控电解机械复合切割机床的开发。研究复合阴极加工时的实际运动轨迹,得到电解机械精密切割加工机床的五个坐标计算公式。在建立叶片型面型值点数据库的基础上,完成叶片型面拟合、插值加密、边界处理的计算机程序,并计算出加工时的五轴联动机床的各轴运动参数。