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非均匀光纤系统中啁啾类亮矢量孤子对传输特性的研究

段鸿  
【摘要】:随着现代光纤通信单信道容量的不断提高,波分复用技术中的波数越来越多,时分复用技术中的脉冲带宽越来越窄,使得光纤中的自相位调制、交叉相位调制等非线性效应凸显出来。为了解决对带宽的要求,人们正在寻求一种更优越的通信系统。光孤子通信以超高速、大容量、超长距离的突出优点被认为是下一代最有发展前途的通信技术。光孤子通信技术以非线性光学作为理论基础,适用于波分复用系统和时分复用系统。本文以高速光纤通信系统为背景,首先研究了啁啾类孤子对在非均匀光纤放大器的传输特性;其次,求解了双折射光纤系统中矢量亮孤子的精确解。 本文的主要内容如下: (1)对光孤子通信的历史背景和发展现状进行了概述,介绍了研究非均匀光纤系统的现实意义。 (2)通过理论推导,得到了在波分复用系统中考虑高阶色散与非线性效应时,脉冲传输所满足的耦合非线性薛定谔方程,并介绍了经典数值模拟方法。 (3)以变系数的高阶耦合Ginzburg-Landau方程为理论模型,用数值模拟的方法,对啁啾类亮灰孤子对和亮亮孤子对在非均匀光纤放大器中的传输特性进行了详细地研究,讨论了加入振幅微扰和噪声微扰对传输稳定性的影响。 (4)以包含双折射效应的耦合非线性Ginzburg-Landau方程为理论模型,用拟解法得到了双折射光纤系统中精确的矢量亮孤子解,并对其传输的稳定性展开详细的讨论。


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