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。     

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。     

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.     

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。     

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。     

五阶非线性效应下源啁啾飞秒孤子间相互作用

对五阶非线性效应下源啁啾飞秒孤子间的相互作用进行了数值研究.结果表明,五阶非线性效应影响下,源啁啾参数值较小时,两孤子经过一段传输距离后发生碰撞,然后一直处于排斥状态;随着源啁啾参数值增大,两孤子传输时碰撞次数增多;当源啁啾参数值增大到一定值以后,两孤子产生裂变,且源啁啾参数值越大孤子间裂变越严重.最后,采用不等振幅法对五阶非线性效应影响下源啁啾飞秒孤子间的相互作用进行了有效的抑制.     

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.     

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。     

光纤中三阶色散对类明孤子传输特性的影响

本文采用变分法，探讨了三阶色散存在时类明孤子在光纤中的传输特性，导出了类明孤子参数随传输距离的演化方程组，讨论了三阶色散对类明孤子传输特性的影响．     

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。     

脉冲内拉曼散射效应影响下高阶孤子之间的相互作用及其控制

在脉冲内拉曼散射效应影响下,研究了同相和反相相邻高阶孤子脉冲之间的相互作用,分析了孤子之间的相互作用对定时抖动的影响和脉冲内拉曼散射效应所引起的孤子脉冲频移.研究结果表明;在脉冲内拉曼散射效应的影响下,同相和反相高阶孤子脉冲对都发生了分裂,分裂出的两个较强的孤子脉冲在传输过程中发生碰撞,碰撞后两脉冲迅速分离;二者的不同之处在于反相孤子脉冲对分裂出来的两个较强脉冲之间的相互作用较弱,其碰撞距离明显远于同相孤子脉冲对.引入非线性增益可以有效控制孤子之间的相互作用,抑制孤子自频移效应,稳定孤子传输.     

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。     

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。     

Steady state multiple dark spatial solitons in the biased photorefractive-photovoltaic crystals

We theoretically study the evolution of dark solitons in the biased photorefractive-photovoltaic crystal by using beam propagation method (BPM). We find that when the absolute value of the extra bias field is less than the photovoltaic field, the dark screening-photovoltaic (SP) solitons can be observed. The initial width of the dark notch at the entrance face of the crystal is a key parameter for generating an sequence of dark coherent solitons. If the initial width of the dark notch is small, only a fundamental soliton or Y-junction soliton pair is generated. When the initial width of the dark notch is increased, the dark notch tends to split into an odd (or even) number of multiple dark solitons, which realizes a progressive transition from the low-order solitons to a sequence of higher-order solitons.     

滤波抑制Kerr 系数随机扰动对光孤子传输的影响

用分步富里叶变换法求解Kerr系数随机变化的光孤子NLS方程，发现Kerr系数随机扰动对单孤子传输的影响主要是使孤子振幅发生变化；对双孤子传输的影响是增强了孤子间的相互作用，随机度较大时使波形发生严重畸变，导致信号无法传播，采用滤波法可在一定程度上克服Kerr系数随机扰动带来的影响。     

滤波抑制Kerr 系数随机扰动对光孤子传输的影响

用分步富里叶变换法求解Kerr 系数随机变化的光孤子NLS 方程,发现Kerr 系数随机 扰动对单孤子传输的影响主要是使孤子振幅发生变化;对双孤子传输的影响是增强了孤子间的相互作用,随机度较大时使波形发生严重畸变,导致信号无法传播,采用滤波法可在一定程度上克服Kerr 系数随机扰动带来的影响。     

Kerr系数的随机扰动对光孤子传输的影响

用分步富里叶变换法求解Kerr系数随机变化的光孤子NLS方程，发现Kerr系数随机扰动对单孤子传输的影响较小，对双孤子传输的影响较大，群速色散的随机扰动在一定程度上抵消了Kerr系数随机扰动带来的影响。