双折射光纤中孤子碰撞的数值研究

对双折射光纤中正交极化孤子碰撞进行了详细的数值计算和分析。对比文献［１］,发现在俘获态和分离态之间存在一种过渡态。过渡态孤子碰撞之间的相互作用是谐振状态。     

非线性双折射脉冲耦合特性及应用

根据耦合NLS方程,研究了线性极化条件下,光纤双折射非线性耦合特性,由此提出光孤子开关原理。研究了孤子开关工作的可靠性和稳定性问题,并提出了解决问题的方法。根据NLS方程,引入相移器,相移量多少由控制脉冲决定,并允许光纤相位在较大范围内变化。相位满足相消条件,控制脉冲与信号脉冲合并时刚好反相抵消,使孤子开关的工作可靠性和稳定性得到提高。     

光纤中量子孤子的准经典方程

在库仑规范下对电磁场进行量子化,用密度矩阵描述光纤中包络孤子的特性,从量子统计基本方程量子Ｌｉｏｕｖｉｌｌｅ方程出发,推出Ｐ表示的Ｆｏｋｋｅｒ－Ｐｌａｎｃｋ方程,从而引出量子包络孤子在光纤中传输的准经典的非线性Ｓｃｈｒｏｄｉｎｇｅｒ方程。利用这方程讨论了孤子正交相振幅的崩坍与再生效应。     

初始啁啾对量子孤子的影响

首先利用热库理论得到了考虑光纤损耗的孤子传输的量子场方程,然后利用线性近似方法得到了量子孤子在光纤中传输的压缩比,通过数值法研究了初始啁啾对有损光纤中量子孤子压缩性质的影响. 研究结果表明正啁啾可以延缓损耗对孤子压缩的破坏,而负啁啾将加速损耗对孤子压缩的破坏.     

光纤中的时间光孤子

光孤子的产生是实现光孤子通信的首要问题.介绍了光孤子的研究历史,通过分析光纤色散和非线性效应的相互作用,得出光纤中产生时间光孤子的条件、物理机理及特性,给出了描述时间光孤子的非线性薛定谔方程.最后,探讨了光孤子间相互作用对光孤子通信的影响,展望了光孤子的应用前景.     

非线性Schrodinger方程及光学孤子

研究了光纤孤子通信系统，是以光孤子理论为基础的。本文中从Ｍａｘｗｅｌｌ方程出发，导出光孤子满足的非线性Ｓｃｈｒｏｄｉｎｇｅｒ言程，并由此得同在单模光纤中能存在并传输光孤子的条件。     

非线性左手介质中波包相同孤子的碰撞

对于耦合非线性Schrdinger方程组所确定的波包相同的孤子,由于它们之间在非线性左手介质中的碰撞行为对这类孤子在该介质的传播具有重要的意义,因此,采用分步傅里叶方法对这种碰撞过程进行了数值仿真.仿真结果表明,两个孤子碰撞后能够保持其各自原有的特性,如形状和速度等.因在耦合非线性Schrdinger方程组的推导过程中已忽略了损耗,因此传播过程没有能量损失,分离后孤子的幅度、宽度也均没有发生变化.仿真结果有助于人们了解非线性左手Kerr介质中孤子的传播特点和碰撞行为.     

非线性双折射脉冲耦合特性及应用

根据耦合NLS方程，研究了线性极化条件下，光纤双折射非线性耦合特性，由此提出光孤子开关原理。研究了孤子开关工作的可靠性和稳定性问题，并提出了解决问题的方法。根据NLS方程，引入相移器，相移量多少由控制脉冲决定，并允许光纤相位在较大范围内变化。相位满足相消条件，控制脉冲与信号脉冲合并时刚好反相抵消，使孤子开关的工作可靠性和稳定性得到提高。     

飞秒孤子间相互作用的数值研究

本文研究了单模光纤中两个飞秒量级弧子之间的相互作用。由于拉曼散射的作用,两个孤子的能量重新分布,最终演化成在时域上有一定延迟,分开的两个“新孤子”。通过数值求解高阶非线性薛定谔方程,发现两个飞秒孤子之间的相互作用与输入参数有关,其能量的重新分布由脉冲间的拉曼散射效应,交叉相位调制效应决定。     

正五阶非线性对飞秒孤子传输的影响

应用包含五阶非线性项的高阶非线性薛定谔方程,对正五阶非线性光纤中飞秒孤子间的相互作用进行了数值研究,并与负五阶非线性下飞秒孤子间相互作用比较.结果表明:正、负五阶非线性对飞秒孤子的影响不同.正五阶非线性的作用,使两孤子先相互吸引、合二为一后,强烈排斥,并伴有能量转移,后一个孤子的部分能量转移给前一个孤子,使前一个孤子的峰值强度增加.正五阶非线性加重了孤子脉冲中心位置的非线性偏移.采用不等相位法在一定程度上可以抑制孤子间的相互作用.     

光孤子的研究进展

孤子理论已成为与混沌、分形并立的物理界非线性理论的前沿,而孤子理论中最具实用性的光孤子早已成为非线性光学领域的热门课题。介绍2种基本分类光孤子的研究历史和发展现状。     

光纤通信系统中孤子相互作用的探析

光孤子以其独特优点成为光纤通信系统中最理想的信息载体．借鉴前人研究成果，简述了光孤子通信中孤子间相互作用的机理，展望了光孤子通信的应用前景．     

Dispersion-managed soliton interactions in fibers with randomly varying birefringence

The bit rate in a single channel increases continuously with the increasing transmission ca-pacity and the decreasing bit cost. At present, the systems of 40Gb/s per channel are in commer-cial use, and OTDM systems of 160Gb/s have been demonstrated[1,2]. The impacts of dispersion, nonlinear, timing jitter and polarization-mode dispersion (PMD) become more complicated with the increase in transmission capacity. While both dispersion and nonlinearity are regarded as det-rimental effects in l…     

推广的Tanh函数法与（2＋1）维Burgers方程组新的精确行波解

借助于符号计算软件Maple,通过一种构造非线性偏微分方程更一般形式行波解的直接方法,即推广的Tanh．函数法,求解（2＋1）维Burgers方程,得到该方程新的更一般形式的行波解,包括扭状孤波解,钟状解,孤子解和周期解等,并对部分新形式孤波解画图示意．     

密集色散管理孤子系统中的偏振模色散效应

以数值模拟的方法研究了密集色散管理孤子(DDMS)系统中偏振模色散(PMD)效应的影响。对于色散管理强度S＞4,色散管理周期越密集,即色散管理深度越大,相对应于常规孤子的能量增强因子越大,由此引起的对两偏振态的非线性束缚使得PMD对DDMS系统的影响越小。当S＜2时,不同的色散管理周期对应的能量增强因子相同,故PMD对系统的影响与色散管理深度无关。在考虑损耗的情况下,DDMS系统受PMD的影响与忽略损耗的情况相同。     

蛋白质分子链的超声速孤立子

在Ｄａｖｙｄｏｖ简谐蛋白质分子链模型的基础上，进行合理的连续近似处理，得到了超声速和亚声速孤立子解，并求得孤立子能量．     

二维圆形白光光生伏打暗空间孤子

光学空间孤子的研究实现了由光导向光这一非线性光学长期以来的目标,为此,自光光折变空间孤子近年来受到人们的广泛关注。实验使用白炽灯泡作光源,在1cm厚的光生伏打光折变自散焦LiNbO3：Fe晶体中,观察了用振幅掩模产生的二维圆形白光光生伏打暗空间孤子,结果表明：二维圆形白光光生伏打暗空间孤子感应的波导能够很好地导向白光,并可长距离传播;完全非相干白光暗空间孤子具有控制和导向光的能力。     

一维浅栅光子晶体中的矢量耦合模孤子

研究同时具有二阶和三阶非线性效应的一雏浅栅光子晶体中的矢量耦合模孤子动力学。从Maxwell方程出发，利用多重尺度法，导出了电光场、光学整流场与基频光场包络的非线性矢量耦合模方程组，给出了耦合模方程组的孤子解。结果表明由二阶非线性导致的光学整流场对基频光场没有调制作用。