非线性光孤子传输方程的研究

本文在从描述光孤子在单模光纤中的非线性传输方程（ＮＬＳ，即非线性薛定谔方程）出发，利用Ｍａｘｗｅｌｌ方程和慢变包络近似性，导出ｐｓ量级光孤子高阶修正的非线性薛定谔方程（ＨＭＮＬＳ）可进一步研究色散，损耗等高价效应对孤子传输造成的影响。     

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。     

光纤损耗和高阶线性色散对光孤子传输影响的研究

本文采用太勒级数展开导出了光孤子传输的非线性方程,利用约化摄动法和光孤子能量方程研究了高阶线性色散和光纤损耗对光孤子传输的影响。研究结果表朋,高阶线性色散使基阶标准孤子演化成孤子和非孤子两部分,光纤损耗使基阶标准孤子的振幅按指数律exp(-2Γz)衰减,而脉宽则按指数律exp(2Γz)增加。     

光纤中高阶项对光孤子传输的影响

本文从修正的高阶非线性薛定谔方程出发,分别讨论了光纤中高阶项,诸如线性高阶色散效应、非线性高阶色散效应和自感应喇曼效应对光孤子传输的影响,并介绍了这些高阶项对光纤孤子传输综合影响的结果和光纤孤子通信的应用前景。     

非线性光孤子传输方程

本文基于麦克斯韦方程和利用太勒级数展开严格地建立了描述光孤子传输的非线性薜定谔方程,可以用来分析损耗、高阶线性色散和高阶非线性色散效应对光孤子传输的影响。     

单模光纤中光孤子传输问题的简单解法

根据麦克斯韦方程，使用普通数学方法推导出弱导波单模非线性光纤中子光孤子的传输方程，进而解出了光弧子波的表达式。所得结果与其它献一致。     

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   

损耗和啁啾对皮秒脉冲孤子效应压缩的影响

在计及光纤损耗的前提下,近似求解非线性薛定谔方程,分析了单模光纤的负群速度色散区群速度色散(GVD)和自相位调制(SPM)对啁啾脉冲的作用,定量计算光纤损耗和初始正啁啾对皮秒脉冲孤子效应压缩的影响。结果表明,初始正啁啾改善了损耗对压缩参量的不良影响,遏制了最佳光纤长度的增加。若选取适当的光纤长度和初始峰值功率,可以实现正啁啾脉冲在单模光纤中的有效压缩。     

色散位移光纤中孤子色散管理传输特性研究

从描述光纤中孤子脉冲演化的非线性薛定谔(NLS)方程出发,得到了色散位移光纤中孤子色散管理传输的基本方程.利用对称分步傅里叶方法对方程进行数值求解,研究了色散管理孤子(DMS)在色散位移光纤中的演化特性.结果表明,孤子在周期性搭配具有相反色散性质的色散位移光纤中传输,无论是进行密集色散管理还是经典色散管理,都可以有效地抑制孤子间的相互作用,使得孤子的传输演化特性得到改善,从而提高信息传输的比特率.     

光纤放大器中的增益色散与增益饱和效应

光孤子在含光纤损耗、非线性增益饱和、增益色散效应的光纤放大器中传输时,得到非线性薛定谔方程,在一定条件下,由行波法得到的孤子解讨论了高阶效应对孤子传输的影响。由此进一步发现,增益色散效应的存在使孤子解的形式变为类孤子型,孤子放大器的高增益态是非常有利于孤子的传输,所得结论与数值解结论相符。     

孤子间互作用相对间距与相位关系的解析分析

基于光孤子脉冲在光纤中传输所遵从的非线性薛定谔(NLS)方程,在忽略三阶以上色散效应、自陡和自频移效应并通过对方程中相关参量的无量纲化处理之后,得到了总光元场满足的微扰NLS方程,分析了孤子相对间距与初始相位对其传输的影响。     

Study on parameter optimization in a passively mode-locked Erbium-doped fiber laser

Optical soliton communication is the frontier research topic of optical fiber communication. In this paper, we study optical solitons generated by passively mode-locked Erbium-doped (Er-doped) fiber (EDF) laser. We analyze the variation of nonlinear equilibrium point parameter N of the passively mode-locked EDF laser in the role of group-velocity dispersion (GVD) and small-signal gain, and adjusting system parameter N is as close as to possible to 1. The ground state first-order optical soliton which generated through system parameter optimization of the passively mode-locked EDF laser will improve the efficiency and stability of optical soliton communication system. The research of this paper will have provided the theoretical foundation of parameter optimization in a passively mode-locked EDF laser. And it will be possible for the passively mode-locked fiber laser in optical fiber communication system to be applied from the laboratory stage to the practical application.     

光纤非线性效应中孤子传输稳定性的分析

要抑制Gordon-Haus效应引起的光孤子脉冲到达时间的抖动,在光通信系统中插入窄带滤波器,以补偿窄带滤波器的损耗,其额外的线性增益会放大与孤子链同时存在的线性波,导致背景的不稳定。如果光的强度足够强,光纤中会产生非线性增益,利用这种效应,不需要补偿窄带滤波器的损耗,而使孤子实现稳定传输。从理论上研究了光纤具有非线性增益情形下,孤子稳定传输的条件。     

光孤子在分布式光纤放大器中传输特性的研究

光纤放大器用于补偿光信号在光纤中的传输损耗,是全光通信网中的核心器件。建立了光孤子在分布式光纤放大器中传输的物理模型,采用分步傅里叶变换法数值模拟了光孤子的传输放大特性,讨论了增益色散对光孤子形状和频谱的影响。结果表明：在放大器的反常色散区,随着光孤子的放大,会不断地产生啁啾孤子,孤子频谱会加宽并且产生振荡结构。放大介质的增益色散将会使光孤子幅度下降,宽度展宽,频谱窄化。因此,光纤放大器的色散、非线性效应和增益色散均会对光孤子的传输特性产生影响。     

带有有限带宽光增益和损耗项的扩充的非线性Schrodinger方程的孤立波解

本文利用基于双线性算符的广田法给出了带有有限带宽光增益和损耗项的非线性Ｓｃｈｒｏｄｉｎｇｅｒ方程的孤立波解，结果表明，通过适当地选取光增益谱和光纤色散参数，孤子自频移和三阶色散能够完全得到补偿，这对实现超高码率（＞１００Ｇｂｉｔ／ｓ）的光传输系统具有重要的意义。     

共振光孤子相位匹配与光纤损耗

本文讨论共振光孤子在有损耗光纤中的传输特征。理论分析表明，共振光孤子的两个光孤子之间保持适当的相让匹配可以部分抵消光纤的损耗，从而改善光孤子通信．