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《北京邮电大学》 2011年
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基于变迹光纤光栅的慢光孤子特性理论研究

程洁琳  
【摘要】:随着人类社会的高速发展,对信息量的要求也呈爆炸式增长,随之而来的是对通信网络容量需求的增长,而全光网络的发展使得大容量、高速化的通信网成为可能。目前,制约光网络发展的瓶颈之一便是全光交换网,而作为全光交换网关键技术之一的全光缓存技术便成为目前的研究热点之一。利用光纤光栅获得慢速光孤子则是全光缓存的一个新方法。本文基于光纤光栅非线性耦合模理论,首先讨论了在均匀光纤光栅中非线性耦合模方程组(NLCME)的两种形式的解——光栅孤子以及光纤孤子,由于光纤孤子与实际激光器输出脉冲类似,因而重点分析了光纤孤子的峰值功率谱密度、孤子形状与其他初始参数的关系。然后利用MATLAB软件和分步傅里叶法数值仿真分析了光纤孤子在均匀光纤光栅中的传输特性并与实验结果进行了对比分析。在此研究的基础上,本文首次分析了光纤孤子在变迹光纤光栅中传输时孤子的传输特性与光栅结构参数以及输入脉冲初始参数的关系,研究结果表明,光纤光栅的变迹函数对孤子速度的影响最为明显,在光栅制作过程中,可以通过控制曝光量来制作所需要的变迹光栅;而对于光缓存系统,则可以通过调节失谐量δ(改变入射脉冲波长或光栅布拉格波长)来对光孤子速度进行动态实时调节,但利用失谐量进行调节时,孤子速度可变范围较小。最后,简明扼要地总结了全文已得出的结论,并指出有待进一步研究的问题及展望。
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