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飞秒光孤波在光纤中的传输特性研究

薄明霞  
【摘要】: 本文致力于探讨飞秒光脉冲在光纤中的传输特性。数值研究了源啁啾飞秒孤子间相互作用,提出了抑制该作用的可能方案;用奇异摄动多重尺度导数展开法和色散关系推导了耦合高阶非线性薛定谔方程(CHNLSE),并用行波变换法得到了一系列孤波解析解,分析了它们在光纤中传输的必要条件,也讨论了它们的稳定性,为实现飞秒光脉冲在光纤中的无畸变传输作理论上的探索。其主要结果如下: 1)对源啁啾飞秒孤子间的相互作用进行了数值研究,结果表明源啁啾飞秒孤子间的相互作用比源啁啾皮秒孤子间更加严重,会在通信系统中造成更大的误码率。研究结果还表明,不等幅传输法在一定程度上可有效地抑制源啁啾飞秒孤子间的相互作用。 2)利用奇异摄动多重尺度导数展开法,从非线性介质中的Maxwell方程组出发,导出了包含高阶摄动项的同一光波不同偏振分量的耦合高阶非线性薛定谔方程,并给出了其适用范围。 3)从色散关系出发,推导了描述超短光脉冲不同偏振分量在双折射光纤中传输特性的耦合高阶非线性薛定谔方程(CHNLSE)与用多重尺度法得到的相同。 4)在一定参数下得到了描述超短光脉冲不同偏振分量在双折射光纤中传输特性的耦合高阶非线性薛定谔方程(CHNLSE)的亮亮、暗暗、亮暗、组合孤波解析解,包括一种非常特殊的“W”型孤波解,对这些孤波解的特性进行了分析,也讨论了它们的稳定性。


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