非均匀光纤中色散特性的研究

本文研究在非均匀光纤传输系统中,周期性材料色散扰动对光脉冲的影响,并且建立了正弦型均匀扰动模型．利用傅立叶变换法,分别推导了非均匀光纤传输系统中,二阶色散系数受周期性扰动时,无啁啾高斯型光脉冲受二阶色散;二阶和三阶色散共同决定群速度色散效应时,脉冲传输的解析表达式．并在理论上阐述了波形变化．波形显示:对于无啁啾的高斯光脉冲,当扰动程度和扰动周期很大时,二阶色散使脉冲在开始阶段有一个窄化过程,脉冲峰值变高,脉宽被明显压缩;对于二阶和三阶共同作用时,脉冲不仅产生拖尾震荡结构,而且脉冲的震荡沿上翘.当扰动程度和扰动周期很大时,在开始阶段脉冲被压缩,波形发生变化．本文的研究对光纤周期性色散材料对光脉冲的影响有重要的意义．     

光纤横向色散的不均匀性对高斯脉冲传播的影响

本文基于高斯脉冲在光纤中传输时,考虑光纤色散效应(二阶、三阶)在空间有横向分布不均匀时的影响.推导出无啁啾的高斯型脉冲在光纤中传输时的解析表达式.并对理论结果进行了数值模拟,分析了脉冲产生畸变的影响因素.结果表明,由于材料的不均匀而导致的色散在空间横向不均匀对脉冲传播有很大的影响,高斯脉冲在光纤中传输时波形在横向呈对称性分布,二阶色散和三阶色散相互比较,三阶色散效应对脉冲的传输有严重的影响,在脉冲的一沿形成非对称的拖尾振荡结构,图像畸变严重性分布.随着传输距离的增加畸变也欲加严重.     

三阶群速度色散导致超短脉冲畸变的研究

本文基于超短光脉冲在单模光纤中传输时满足的高阶修正的非线性薛定谔方程理论,在仅考虑光纤三阶色散效应时,推导出无啁啾的高斯脉冲沿单模光纤传输时脉冲变化的表达式,并对理论结果进行了数值模拟,分析了脉冲产生畸变的影响因素,结果表明,三阶色散效应会引起超短光脉冲的一个沿形成非对称的拖尾振荡结构,脉冲形状发生严重畸变,降低输出的信噪比(SNR),导致光信号传输质量的下降．     

单模光纤的色度色散及其测量和补偿技术

光纤色度色散是限制光信号传输速率和传输距离的主要因素之一,也是目前高速光通信系统中迫切需要解决的问题.介绍了单模光纤的色散组成,详细推导了描述色度色散的脉冲展宽的计算公式,分析了调相位法测量色度色散的过程,解析了进行色度色散补偿的必要性,给出了啁啾光纤光栅进行色度色散补偿的原理,并对单模光纤的发展动态做了阐述.     

孤子传输系统中随机因素的影响及抑制

该文研究了光纤损耗，色散，非线性系数等参量无规变化，放大器自发辐射噪声（ＡＳＥ）和孤子间相互作用同时存在时孤子系统的传输特性，发现光纤参量随机变化仅引起孤子幅值和能量变化，孤子中心抖动可以忽略，而相互作用对孤子中心抖动有显著影响。相互作用和ＡＳＥ噪声并存在时对孤子中心抖动的影响更为严重。文中证明，这些抖动因素均可用滤波器加以抑制。     

光子晶体光纤中啁啾皮秒脉冲压缩的研究

在忽略光纤损耗情况下,运用分布傅立叶方法数值模拟了皮秒脉冲在光子晶体光纤中的传输情况.计算分析了初始啁啾对脉冲压缩的影响,通过分析脉冲压缩比、品质因子、峰值功率比和最佳光纤长度的变化,得出了一些有意义的结论.     

光纤中四阶色散决定的暗孤子波

本文利用参数变换法研究了四阶色散对单模光纤中脉冲特性的影响，结果表明，在正四阶色散和Ｕ＝１２Ｋ〃ｏ／（Ｗ＾２ｏＫ〃〃ｏｅ）〈ｍｉｎ｛Ｖ＾２＋２Ｖ－２，３Ｖ－２＋（１－ｂ）（４α）｝的条例上存在暗孤子解。     

双线性导数法求一类方程的精确解

对一类方程作变量变换,利用D-算子的性质,得出方程中系数化为双线性方程时所满足的关系.以Boussinesq方程为例,对双线性方程进行扰动展开,得到Boussinesq方程的单、双与N孤子解,并利用MPLIE软件画出单、双孤子解图像.最后得到系数取不同值时,单孤子解在不同时刻的变化.     

非线性弹性杆中MKdV应变孤波的演变

本文利用微扰论方法,从连续谱方面详细研究了非线性弹性杆中的粘弹性阻尼对杆内纵向MKdV应变孤波传播的影响.结论指出:耗散的存在不仅使孤波的能量发生耗散,高度随时间变矮,速度减慢,而且在初时刻,孤波的后面会随时间逐渐生长出一个振荡形式的尾迹.     

用电光晶体测量超快电磁辐射脉冲的几个问题

讨论普遍情况下超快电磁辐射脉冲E₀(t)(THz辐射场)及其电光采样测量值E_m(t)的函数关系.并对THz辐射场与飞秒(fs)探测光束在同一介质内传播时的群速度失配以及辐射场自身色散效应的影响作了分析.     

波长在60~65μm范围内TIR-PPCF的太赫兹波传输特性

设计了基于全内反射的实芯塑料光子晶体光纤(TIR-PPCF),其晶格结构为三角形.利用时域有限差分法计算了TIR-PPCF在60~65μm(4.6~5 THz)波段的色散、损耗等特性.计算结果表明TIR-PPCF在波长60~65μm范围内可以实现THz波的低色散和低损耗的传输,且当占空比为0.5时,色散变化为0.12 ...     

弱联接玻色爱因斯坦凝聚体中势垒宽度对非线性耦合及其动力学的影响

利用解析与数值方法,对处于对称双势阱中的玻色爱因斯坦凝聚体中,势垒宽度对系统非线性耦合及其动力学的影响进行了研究.研究发现当势垒宽度较大时,系统的线性耦合强度可迅速减小;在势垒宽度大于0.3且非线性强度较大时,线性耦合强度远小于非线性耦合项,此时玻色约瑟夫森结模型的动力学特性由非线性耦合强度来决定.同时对势垒宽度对BEC约瑟夫森振荡的周期和发生宏观量子自俘获时的非线性临界值进行了详细的研究.     

FMP效应与电流变悬浮液在流动场中俘获效应的耦合作用

通过FMP理论对我们实验中的俘获效应加以研究,可得知此过程中粒子的成链结构、粒子倾向(引起堆积形式变化的趋势)以及链状网络结构强度和有限的介电响应时间等信息.给出了电流变响应过程的一般动力学控制方程以及链崩溃时临界的剪切应力值(压力梯度值),及俘获粒子过程中有关结构弛豫时间的求法.     

巨电磁耦合场量子

本文利用自洽计算方法,报道巨电磁耦合场量子(giant polariton简称GP)相干态中GP色散关系的数值解.计算结果表明:随光场强度增强,GP色散关系中上支与下支间的能隙将发生向下的移动.文章估计了要观察GP至少应有的光场强度,并讨论了GP对强光下光纤中拉曼散射的可能影响.     

非均匀非线性Schrdinger方程的奇异波和孤子解

研究光纤通信中孤子的传播方程。采用通用理论(相似变换)构建(1+1)维非均匀非线性Schrdinger方程的奇异波解和孤子解,讨论一阶奇异波在不同光纤中传播的动力学特性。给出两孤子解的表达形式,基于该解和不同的参数条件,利用演化图描述两孤子的相互作用,所得结果对研究奇异波在光纤中的传播具有理论意义。     

锥形光子晶体光纤的色散缓变特性研究

锥形光子晶体光纤具有色散缓变特性,能有效抑制高斯脉冲展宽,本文利用全矢量等效折射率模型计算了一种全新的锥形光子晶体光纤,研究发现这种锥形光子晶体光纤具有初始色散值可调节性,如设计近零色散和高负色散等,剖面色散为直线型、类指数型等多种可能方式,可以进行色散的自补偿等优点,数值模拟和分析表明这种色散缓变的锥形光子晶体光纤相比传统的色散缓变光纤具有更多的优越性和实用性．     

飞秒激光在水和玻璃中产生白光连续谱的试验研究

飞秒激光脉冲与透明介质相互作用后产生的白光具有类似激光束的高强度和高亮度特性,而且其谱线覆盖了从紫外到红外波段.分别利用10 Hz、120 fs、60 mJ的掺钛蓝宝石激光脉冲和1 kHz、120 fs、1 mJ的掺钛蓝宝石激光脉冲,在玻璃和水中产生了白光连续谱并进行了测量,测出了白光的谱线,实验结果显示白光谱宽分别为440～820 nm和400～750 nm;从自聚焦和自相位调制理论出发,对白光产生的机理进行了讨论,结果显示自聚焦和自相位调制无法完整的解释白光谱线.     

非均匀介质中螺旋波在负反馈作用下的演化

利用FitzHugh-Nagumo模型研究了非均匀介质中产生的螺旋波在反馈作用影响下的演化.在非均匀介质系统产生稳定的螺旋波后加入反馈作用,发现当反馈强度较小时,反馈作用使得螺旋波的波纹宽窄发生改变;当增加反馈强度时螺旋波的中心首先被打碎,随着时间变化螺旋波消失,之后出现一种新的稳定斑图.另一方面,在反馈作用区域较小时,螺旋波从中心打碎到形成另一种稳定的斑图所需的时间较长;在反馈作用较大时,螺旋波在较强的反馈作用下会迅速的被打破.     

激光损伤过程中导带电子产生机理

价带电子跃迁至导带形成自由电子,长激光脉冲作用时,自由电子吸收能量并传给晶格,使材料温度升高;短激光脉冲作用时,自由电子发生碰撞离化,使导带中电子数目急剧上升,当材料达到一定温度或自由电子达到临界浓度时便发生损伤．随着激光技术的发展,人们不断的完善导带电子的产生机理,以达到计算值与实验结果相一致;激光脉冲越短,越多的光-电子相互作用机制会影响导带电子的产生,雪崩离化、多光子离化、导带电子衰减及导带电子能量分布等相互耦合,导带自由电子的产生过程非常复杂．文中综述了激光损伤过程中导带电子产生的机理模型,并提出了应用于亚皮秒及飞秒激光脉冲的耦合多速率方程．     

光纤通信系统中倍周期耗散光孤子的相互作用

采用分裂步长快速傅立叶变换方法数值模拟了一维复金兹伯格朗道方程主导的倍周期耗散光孤子的相互作用.倍周期耗散孤子的相互作用很大程度上依赖于两相邻脉冲的初始间距.对于不同的初始间距条件,两相邻脉冲的相互作用情形可以是相似的,我们认为这与倍周期耗散孤子本身的周期性有关.此外,还研究了相位差对相邻孤子相互作用的影响,认为适当的相位差能够有效地抑制相邻孤子间的相互作用,这对于增加光纤通信系统的比特率有潜在的应用意义.