飞秒孤子的传输与色散管理研究

从描述飞秒光孤子传输的高阶非线性薛定谔方程出发,采用对称分步傅里叶变换对方程进行数值求解,模拟了飞秒孤子在光纤通信系统中的传输演化特性。结果表明,合理地配置光纤系统,可以极大地改善孤子的传输演化特性,降低飞秒孤子间的相互作用,从而飞秒孤子在密集色散管理光纤系统中能够很好地传输。     

光纤中三阶色散对类明孤子传输特性的影响

从含修正项的非线性薛定谔（MNLS）方程出发,采用变分法,推导出在三阶色散情况下类明孤子参数随传输距离的演化方程组及其解析解,研究了三阶色散对光纤中类明孤子传输特性的影响。     

单模光纤中单孤子脉冲的非线性传输

本文借助基于NLS方程的守恒量建立起来的单孤子参数的演化方程组,研究了单模光纤中的小损耗、三阶色散和五阶非线性对单孤子脉冲传输的影响,得到了单孤子参数的近似演化关系式。     

单模光纤中基黑孤子传输的微扰分析

基于描述光学暗孤子的NLS方程的守恒律,研究了单模光纤中微扰对基黑孤子脉冲传输特性的影响,导出了基黑孤子参数的演化方程组,从其出发讨论了光纤小损耗、三阶色散和内脉冲拉曼散射(IRS)等效应.     

光纤中小损耗和三阶色散对类明孤子传输特性的影响

在标准非线性薛定谔（NLS）方程中引入光纤的小损耗项和三阶色散项,利用变分微扰法,导出了类明孤子脉冲的参数演化动力学方程组,讨论了小损耗和三阶色散对类明光孤子脉冲传输特性的影响．     

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.     

光子晶体光纤中色散管理的理论研究

光子晶体光纤在光通信和超快光学中具有广泛的应用.本文基于描述光子晶体光纤的非线性Schr?dinger方程,利用双线性方法,得到了该方程的双线性形式和解析单孤子解.通过对单孤子解的分析,研究孤子在光子晶体光纤中的传输特性.借助于色散管理的思想,通过改变光子晶体光纤中的群速度色散系数,我们讨论了孤子在不同群速度色散函数情况下的传输状态.如果光子晶体光纤的群速度色散系数为常数,则孤子能保持原有的速度和形状进行传输.如果群速度色散系数选为三角函数,孤子会呈现周期性传输.而当群速度色散系数函数为高斯函数时,孤子表现出局域孤子的特性.此外,如果将群速度色散系数函数定为线性函数,则能在光子晶体光纤中同时实现孤子压缩和放大.本文结论对于光子晶体光纤中的色散管理技术具有重要的理论参考价值.     

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.     

单模光纤中的三阶色散对光孤子传输的影响

用变分法重新研究了单模光纤中的三阶色散对光孤子传输的影响,找到了光孤子参数的演化方程组,定量地解释了光孤子的自波峰漂移现象.     

色散管理对初始啁啾孤子传输的影响

在色散管理孤子系统中引进初始啁啾这种扰动,根据非线性薛定谔（NLS）方程,利用对称分步傅立叶法对带初始啁啾光孤子在光纤中的传输情况进行了研究。结果表明,初始啁啾加强了光孤子间的相互作用,当啁啾达到一定程度时,孤子之间的作用变的相当剧烈,使得孤子发生严重形变,甚至导致孤子崩塌,这将对光孤子通信系统造成严重影响,而色散管理光纤系统可以有效地降低这些影响。     

QPSK色散管理孤子传输系统的相位特性

通过对基于正交相移键控(QPSK)色散管理孤子(DMS)传输系统的研究,用变分法得出了孤子在互作用下各参数随传输距离演化的方程。频域导频滤波器加入QPSK色散管理孤子系统后进行了数值模拟,实现了系统的稳定传输,结果表明孤子相位随传输距离的增加并不影响系统的稳定传输。同时导频滤波器也抑制了相位的增加,提高了系统的性能,这在实际应用中具有重大意义。     

光纤孤立子与光孤子通信

光纤的一个重要特征：线性和非线性效应，如群速度色散效应和Kerr非线性效应。首先介绍了光孤子的概念、历史的研究，然后讨论了单模光纤中光孤子形成的物理机制，比较了光孤子通信和光纤通信的优缺点，最后探讨了孤子间相互作用对光孤子通信系统的影响。     

平脉动孤波传输特性的研究

基于五次复系数Ginzburg-Landau方程,对平脉动孤波的传输特性进行了详细的研究,研究表明:平脉动孤波的传输特性对高阶非线性效应非常敏感,即使某参数改变很小的值,也会改变其周期特性;此外,一定值的三阶色散可以消除平脉动孤波的周期特性,使它变为形状保持不变的孤子继续传输;最后,当两相邻平脉动孤渡的间距小到一定程度时,它们之间就会产生强烈的相互作用,且采用不等相位输入法可以很好抑制这种相互作用,使两脉冲保持稳定的传输.     

非相干作用下暗孤子对的解析解

从描述非相干暗孤子对传输特性的耦合非线性薛定谔方程出发,给出其Lax对,运用Backlund变换导出了两非相干暗孤子解的表达式,然后作图讨论了两孤子能量的变化特性.研究结果表明传输过程中两孤子的能量在时间和空间上都出现周期性的振动.     

光纤通讯系统中光弧子传输研究的新进展

综述了国外光纤通讯系统中光弧子传输研究的一些新进展,包括：１．光纤中Ｎ弧子相互作用;２．光纤中的光脉冲传播;３．在色散移位光纤中的飞秒经了－弧子相互作用;４．强耦合非线性参数弧波;５．光纤中有限带宽弧子传播的高阶效应;６．用非线性环形反射射对有限带宽弧子传播中的噪声积累进行抑制。     

超短DM光孤子系统中自频移影响及其抑制方法

针对色散管理孤子系统中孤子幅度、脉宽等参数的动态周期变化特性,采用时域和导频滤波复合控制方法,建立了光脉冲的传输方程,研究了短皮秒DM光孤子系统中控制孤子自频移(SSFS)影响的可行性和有效性,采用变分法分析了高速DM啁啾高斯准孤子在喇曼自频移条件下传输演化特性,采用沿线上导频滤波控制方法,将自频移控制在设计范围内,稳定了孤子中心频率.对40 Gbit/s长距离高速DM孤子传输系统的传输特性进行了数值模拟,所得结果与理论分析完全一致.     

光孤子在非线性光子晶体弯曲波导中的传输特性研究

通过数值模拟方法研究了非线性光子晶体波导中光孤子的传输特性,研究重点是光在基于二维光子晶体材料制作的弯曲波导中的透射行为,结果表明光孤子经过传统方法制作的弯曲波导后能量完全衰减,而通过调制波导弯曲处晶体的结构,光孤子可以完美的传输,没有畸变和能量损耗。此外,也总结了调制波导弯曲处光子晶体结构以提高光孤子的透射率应遵循的原则。