4阶色散和5阶非线性下色散缓变光纤中的调制不稳定性

基于包含4阶色散和5阶非线性的广义非线性薛定谔方程,研究了色散缓变光纤(DDF)中调制不稳定(MI)增益谱,分析了4阶色散、5阶非线性、入射光功率以及光纤色散纵向变化参量对增益谱的影响.结果表明,4阶色散不仅导致在正常色散区产生了MI,而且在反常色散区也出现了新的MI.正5阶非线性加强了MI,它使增益谱的谱宽和峰值增大,而负五阶非线性则对MI起抑制作用.入射光功率越强,5阶非线性对MI增益谱的影响越大,且光纤色散纵向变化参量越大,DDF中MI越明显.     

高阶色散和高阶非线性对交叉相位调制不稳定的影响

以包含高阶色散和高阶非线性的广义非线性薛定谔方程为基础,研究了有损光纤中交叉相位调制(XPM)不稳定增益谱,分析了四阶色散、五阶非线性系数以及光纤损耗系数对增益谱的影响。结果表明：在光纤的正、反常色散区,四阶色散导致XPM不稳定均发生在两个频谱区。正五阶非线性使增益谱的谱宽和峰值增大,负阶非线性使增益谱的谱宽和峰值减少。光纤损耗对增益谱的谱宽有较大影响,它使增益的谱宽变窄,且随传输距离的增大谱宽变得更窄。     

高阶色散和五阶非线性对类明孤子传输特性的影响

从修正的非线性薛定谔方程(MNLSE)出发,采用变分法,导出了在高阶色散和五阶非线性共同作用下类明孤子脉冲参数随传输距离的演化方程组;求出了振幅与脉宽、脉宽与啁啾之间的约束关系及脉宽随传输距离演化的解析解;分析讨论了光纤中高阶色散和五阶非线性共同作用对类明孤子传输特性的影响.     

在零散波长附近的色散缓变光纤及其调制不稳定性

利用准非线性薛定谔方程，得出在零色散波长处光脉冲在色散缓变光纤里无畸变传输所满足的色散和损耗的关系，分析了色散缓变光纤调制不稳定性，由于四阶色散的存在，在二阶色散等于零时，仍然存在调制不稳定性，并对比了色散缓变光纤和到时候光纤的调制不稳定性增益谱。     

正常色散区高阶群速度色散对啁啾演变的影响

对单模光纤正常色散区啁啾脉冲的传输高阶群速度色散效应产生的啁啾进行了解析分析。结果表明：二阶和三阶色散效应产生非线性啁啾,啁啾具有极值。采用数值方法模拟了光纤中啁啾演变过程,计算结果表明：对于负初始啁啾脉冲可在脉冲中心小区域内形成暗孤子。     

弱非局域非线性介质中的调制不稳定性

采用Fourier变换研究了含5阶非线性的弱非局域介质中平面波的调制不稳定性(MI).结果表明,正5阶非线性非局域介质中平面波的稳定性质与弱非局域Kerr介质一致,但负的5阶非线性却改变了其稳定性质.自聚焦介质中MI增益谱为有限宽度,谱的最大值和谱宽均随5阶非线性的增大而增大;与此相反, 除特定范围外,自去焦介质具有无限宽的MI增益谱,波数的阈值与5阶非线性的符号和大小有关.     

不同色散分布的双折射光纤中B磁波的调制不稳定性分析

利用光脉冲在光纤中传播时所遵守的相干非线性薛定谔耦合方程,研究了不同群色散剖面结构的双折射光纤中调制不稳定性增益谱。结果表明:各种群色散剖面光纤的增益谱宽并不相同,当光纤色散系数和光纤损耗满足一定关系时,指数型光纤的增益谱宽与传输距离是一单调关系;线型、高斯型光纤的增益谱宽变化曲线都有一个谷底;双曲线型光纤情况较为特殊,它的增益谱宽先是展宽,然后又逐渐减小。     

单模光纤零色散皮长附近的调制不稳定性：考虑高阶非线性效应

利用修正的非线性Ｓｃｈｒｏｅｄｉｎｇｅｒ方程研究了单模光纤中零色散波长附近飞秒光脉冲的调制不稳定性，发现了一个新的由光纤四阶色散导致的高制不稳定区域，新区域的最大调制增长率和调制范围与光脉冲的初始入射功率和四阶色散有关。光纤自陡峭效应和Ｒａｍａｎ延迟效应对两个调制不稳定区域的最大调制增长率和调制范围都有影响，自陡峭效应对新区域的影响较大且存在一个决定新区域出现与否的阈值；Ｒａｍａｎ延迟效应对调制不     

含高阶色散的双折射光纤孤子传输特性研究

研究含高阶色散的双折射光纤中孤子的传输特性,导出高阶色散双折射光纤中光脉冲形成束缚态的振幅阈值条件和双分量孤子的有效相互作用能,讨论了高阶色散对双折射光纤中光脉冲形成束缚态的振幅阈值和双分量孤子有效相互作用能的影响.     

双泵浦光纤参量放大器中泵浦与光纤长度选取的研究

研究了强非线性色散位移光纤和光子晶体光纤中的光纤参量放大增益特性.结果表明,在泵浦光功率低于受激布里渊散射阈值的条件下,当两泵浦光功率相等且功率之和与光纤长度的乘积满足某一特定值时,可得到最佳增益谱平坦性、增益峰值、增益带宽等参数;适当改变光纤长度或泵浦光功率,可以优化光纤参量放大.     

含高阶色散效应的NLS方程的孤子解研究

在孤子传输系统中引进三阶色散微扰,根据非线性薛定谔(NLS)方程,利用变分法对有三阶色散效应扰动的光孤子在光纤中的传输情况进行了研究,并得出了孤子解.结果表明,三阶色散使孤子的中心位置和相位随传输距离作线性漂移,随着三阶色散系数的增大,这种漂移更加厉害,当其增大到一定程度,就会破坏孤子传输的稳定性,甚至导致孤子崩溃.     

NOLM对超短光孤子传输中高阶色散的抑制

研究了非线性光纤环境（NOLM）对超短光孤子传输中高阶色散的抑制作用，数值计算表明其抑制效果良好。     

单模光纤中四阶色散所致的调制不稳定性

利用准非线性薛定谔方程研究了单模光纤中在最小群速度色散波长附近的调制不稳定性,发现由于四阶色散的存在,在二阶色散等于零时,仍存在调制不稳定性,该不稳定的区域范围与初始入射脉冲的功率和四阶色散有关．     

光子晶体光纤中高阶色散对脉冲俘获的影响

基于耦合非线性薛定谔方程,通过数值模拟,研究了光子晶体光纤中高阶色散对脉冲俘获的影响。研究表明．三阶色散对脉冲俘获起着显著的作用。这一结论,对研究提高基于光子晶体光纤中脉冲俘获的超高速光开关的特性具有重要意义．     

在色散缓变光纤中调制不稳定性的基态增益谱

从非线性薛定谔方程出发，得出在色散缓变光纤中调制不稳定性的基态谱益谱，并与普通光纤及理想光纤的增益谱进行对比，从中分析了调制不稳定性和亮孤子解之间潜在的关系，并得出不同色散缓变光纤与周期变化光纤之间的区别和联系。     

高阶色散对高斯脉冲在超常介质中传输的影响及色散的补偿

文中对超常介质和一些常规介质中色散系数进行了对比研究,发现超常介质中的各阶色散系数大于常规介质的色散系数大约3个数量级,也即在信号的传输过程中不再能忽略高阶色散的影响.基于非线性薛定谔方程,研究了高斯脉冲在超常介质中传输及各阶色散对脉冲形状的影响.发现在常规超常介质中三阶色散所致脉冲分裂是一个非常严重的问题.通过调整超常介质的结构参数,找到了既可使二阶色散得以补偿、又可使得高斯脉冲传输120 km而不出现分裂的真正可用于通信的情形.     

自陡峭效应对色散缓变光纤的调制不稳定性影响

研究了自陡峭这一非线性效应对不同群色散剖面色散缓变光纤中调制不稳定性的影响,结果表明不同类型的色散缓变光纤中的色散缓变参数均存在一最佳值,在此值下增益谱的谱宽最宽,而当色散缓变参数大于某一值时增益谱宽为0.     

NRZ 码在弱非线性色散光纤中的演化及色散补偿后的非线性研究

随着色散补偿技术的成熟，高速光纤通信中另一个限制因素———非线性将随着光纤链路加长而积累起来，并引起新的波形展宽．就每一段光纤而言，均属弱非线性的色散光纤，因此，有必要对光信号在这种光纤中的演化进行深入研究．本文在前人研究的基础上得出了只考虑一阶初始非线性时ＮＲＺ码在弱非线性色散光纤中传输时域和频谱近似解析式，并且给出了频谱、波形随距离、色散、非线性的变化图．对于由正、负色散光纤组成的光纤链路，得出了色散达到最佳补偿时的非线性干扰系数．     

线性损耗下绝缘硅基波导调制不稳定性

考虑绝缘硅(SOI)波导线性损耗情况下,对SOI波导飞秒脉冲传输调制不稳定性进行了研究.推导了调制不稳定性增益谱的计算公式,导出了峰值增益、峰值增益频率和增益谱带宽的表达式.分析了脉冲峰值功率、群速度色散和线性损耗等参量对调制不稳定性的影响,并以具体结构SOI光子线波导为例进行了模拟.结果表明,即使在微弱光功率下,在反常色散区仍存在强烈的调制不稳定性,其增益是同等光功率光纤介质的102~103倍;线性损耗明显影响SOI波导调制不稳定性增益谱,在传输距离5 mm处,峰值增益频率和增益谱带宽分别降为其最大值的42.68%和41.38%.     

Compton散射对强双折射光纤矢量调制不稳定性的影响

研究了多光子非线性Compton散射对入射光脉冲在强双折射光纤中传输的影响,给出了光脉冲传输满足的非线性薛定谔方程,讨论了光的偏振方向沿两个双折射轴的分量强度相等时,在正常色散区和反常色散区所产生的调制不稳定性. 结果表明:在不同的色散区,对应不同的功率区域,光脉冲有不同的增益谱,当双折射性质发生变化时,该增益谱比散射前有更加明显的不同.