色散对高斯脉冲传输的影响

在不考虑损耗和各种非线性效应的情况下,采用解析和数值相结合的方法,详细研究了色散对无啁啾高斯脉冲和啁啾高斯脉冲在光纤中传输特性的影响,研究结果对进一步探索光脉冲在光纤中的传输提供了理论依据．     

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.     

饱和介质中暗孤子的传输特性研究

运用行波法求解正常色散区含频率啁啾和介质非线性饱和效应的NLS方程,并由得到的孤子解讨论了啁啾和介质非线性饱和效应对暗孤子传输特性的影响.     

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。     

光纤GVD和SPM效应所致频率啁啾的匹配

在分析单模光纤群速度色散效应(GVD)和自相位效应(SPM)相互作用的基础上,推导出和共同作用引起的啁啾表达式,全面分析了色散长度、非线性长度LD、非线性长度LNL与啁啾变化的关系,结果表明:随着LD/LNL的不同,啁啾特性有着显著变化,当N=LD/LNL=1,即实现了单模光纤中群速度色散效应与非线性效应相互作用所致啁啾的最佳匹配,通过控制脉冲输入功率,可望实现光脉冲无啁啾的稳定传输。     

超高斯光脉冲在单模光纤中的传输特性分析

通过数值求解非线性薛定谔方程(NLS),分析了输入功率以及初始啁啾对超高斯脉冲在单模光纤中传输的影响,并且分析了当输入功率增大到141mW时呈现的光孤子效应。     

三阶色散对高斯脉冲在色散缓变光纤中传输特性的影响

应用变分法 ,研究了三阶色散对高斯脉冲在色散缓变光纤中传输特性的影响 ,导出了高斯脉冲参数的演化方程组。在此基础上 ,讨论了色散缓变、三阶色散和初始啁啾对脉冲宽度的影响。     

采用分步傅立叶方法初始啁啾脉冲的孤子效应压缩

采用分步傅立方法数值模拟皮秒脉总冲在单模光纤中的传输,计算和分析了初始啁啾以坡秒脉冲的孤子效应压缩的影响。通过分析脉冲压缩比,最佳光纤长度,压缩后手脉冲峰值功率和脉冲压缩质量的变化,发现采用增大初始啁啾的办法,可以使皮秒脉冲得到更好的压缩。     

影响光孤子传输的几个因素

通过数值解非线性薛定谔方程，研究了光孤子通信系统中损耗、初始啁啾和脉宽对孤子传输的影响，并数值模拟了孤子在单模光纤中的演变。研究结果表明：较大的啁啾对光孤子的稳定传输有破坏作用，对脉宽较小的超高速光孤子系统影响更大。     

啁啾对飞秒脉冲在光子晶体光纤中传输的影响

采用广义非线性薛定谔方程描述啁啾对飞秒脉冲在光子晶体光纤中传输特性的影响,利用对称分步傅里叶方法通过求解方程,数值计算了有无啁啾情况下相同脉宽和功率、不同入射波长飞秒脉冲在光子晶体光纤中的传输,对比不同色散区飞秒脉冲波形的演化及超连续谱的产生.结果表明,较低功率时,反常色散区和零色散区,初始啁啾对于孤子的快速形成和传输具有重要的作用,而位于正常色散区时,啁啾破坏了脉冲形状,不利于脉冲的传输.反常色散区和正常色散区啁啾有利于频谱的展宽;零色散区,啁啾对频谱展宽影响不明显.较高功率时,频谱展宽主要受功率影响,啁啾对频谱展宽作用不大.这些结论对于脉冲传输和超连续谱系统优化设计和控制具有理论指导意义.     

五次非线性对光孤子传输的影响

光孤子传输中的高阶非线性效应一直是光纤通讯发展的制约因素,本文从理想基态光孤子传输方程入手,以数值方法、傅里叶变换为手段,以MATLAB为工具,模拟五次非线性对光孤子传输的影响.通过编程模拟得到结果,在入射功率较大的时候(我们取50 W),此时五次非线性效应不可忽略,有γ20时,它将抑制高阶孤子的形成,为自散焦现象;当γ20时,它将促进高阶孤子的形成,为自聚焦现象.同时γ2会导致脉冲产生侧峰.     

饱和非线性光纤中孤子传输特性的数值研究

文章以包含五阶非线性效应的高阶非线性薛定谔方程为模型,数值分析了饱和非线性光纤中孤子的传输特性.结果表明,五阶非线性效应影响下,皮秒孤子间的相互作用与不含五阶非线性效应孤子情况并不相同,其相互作用更为严重.这对光孤子通信系统是非常有害的.数值计算结果发现,同时采用不等振幅和不等位相法,选取合适的振幅比和相对相位可以对孤子间的相互作用进行有效的抑制.     

五阶非线性对耦合光纤孤子传输特性影响的研究

运用变分法导出五阶非线性作用下孤子的参数演化方程组,研究五阶非线性耦合光纤中孤子的传输特性,讨论五阶非线性效应对孤子的振幅,频宽,啁啾,频率,中心位置及相位的影响.     

单模光纤中啁啾脉冲传输特性的一种新分析方法

通过研究群速度色散(GVD)和自相位调制(SPM)的相互作用，得到啁啾脉冲在单模光纤的正、反常色散区的啁啾演变规律，并进行了数值分析，结果表明：在正色散区可实现脉冲压缩，形成暗孤子；在反常色散区，可形成亮孤子。     

四阶色散对新型孤子传输的影响

文章从描述超短光脉冲传输的高阶Ginzburg-Landau方程入手,采用分步傅里叶变换法,利用计算机数值模拟的方法,研究了四阶色散对四种新型孤子(平脉动孤子、爆发孤子、蠕变孤子及正常色散区域内的呼吸子解)传输特性的影响.研究结果表明:当脉冲宽度窄到飞秒量级时,即对应传输速率很高的情况下,四阶色散对脉冲的影响才明显,四阶色散导致脉冲形状发生了畸变,畸变特点不同于二、三阶色散.     

光脉冲在具随机极化模耦合单模光纤中的传输特性

分析了Ｃｈｉｒｐ高斯光脉冲在同具有频率色散和极化模耦合的单模光纤中的传输特性。我们把传输常数展开成具有频率三阶导数的泰勒级数，并把两个极化模的耦合模型看成具有离散随机模耦合中心的双模传输线。然后，用ＦＦＴ法和双模传输线法推导出了Ｃｈｉｒｐ光脉冲在单模色散光纤中的功率统计平均值公式。最后分析了频率色散和极化模耦合对单模光纤中传输Ｃｈｉｒｐ脉冲的影响。     

正色散光纤中产生自相似脉冲的数值模拟

基于脉冲在光纤中传输所满足的非线性薛定谔方程(NLSE),采用数值计算的方法对脉冲在单根正色散光纤中演化为抛物线型自相似脉冲的传输特性进行研究.结果表明,合理地选取脉冲的初始能量和脉宽,脉冲在正色散光纤中演化成带有线性啁啾的自相似脉冲.进一步研究表明,输入脉冲的形状越接近自相似脉冲则其演化为抛物线型自相似脉冲越快,故高斯型脉冲与双曲正割型脉冲在相同能量下,高斯型脉冲有更短的最优光纤长度,且能演化为更优质的自相似脉冲.     

初始啁啾对飞秒光脉冲传输的影响

超短光脉冲在光纤中传输时将受到多种类型的扰动,而初始啁啾对超短光脉冲传输的影响也越来越得到重视.本文以广义非线性薛定谔方程为理论基础,采用对称分步傅立叶方法作为数值模拟的方法,分析了初始啁啾对飞秒光脉冲在光纤中传输的影响,数值计算表明:啁啾的临界值有不同程度的减小,相对较小的啁啾也会大大影响飞秒光脉冲的传输,引起很大的能量损耗.为保证通信系统性能,必须消除或尽可能减小初始啁啾.