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常规光纤及色散渐减光纤中皮秒脉冲的孤子效应压缩

赵春梅  
【摘要】:以光纤中非线性效应为基础的脉冲压缩器可分为两大类,我们称之为光纤-光栅对压缩器和孤子效应压缩器。孤子效应压缩器仅由一段长度选取适当的光纤构成,输入脉冲在光纤的反常色散区传输,并且通过自相位调制(SPM)和群速度色散(GVD)的互作用被压缩。压缩产生于所有高阶孤子在初始脉冲经过一个孤子周期复原前的初始窄化阶段。本文着眼于这一压缩机制,运用分步傅立叶方法对单模光纤中皮秒脉冲的传输进行数值模拟,进而研究其孤子效应压缩。全文分别讨论了常规光纤和色散渐减光纤两种不同性质传输介质中的孤子效应压缩过程,研究对象为各孤子效应压缩参量:脉冲压缩比F_c、最佳光纤长度Z_(opt)、压缩前后脉冲峰值功率比P_(opt)/P_0和脉冲压缩质量Q_c。常规光纤中,计算并分析了初始啁啾和光纤损耗分别及共同作用时对孤子效应压缩参量的影响;研究色散渐减光纤时给出了两种色散渐减光纤的理论模型并分别研究了色散最佳变化情况,即脉冲压缩比达到最大时色散渐减参量或等效增益系数的取值情况,不同的渐减参量或增益系数对压缩参量的影响,最后也同样讨论了初始啁啾的影响。


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