利用相位共轭与色散配置实现具有大占空比和大放大器间隔的长距离光孤子传输

在用光纤放大器补偿损耗的光纤传输线中，用负色散光纤与正色散光纤或色散补偿器件交叉配置，并使传输线中光纤的有效色散适当大于（与平均孤子对应的）理论值，同时在传输线中周期地使用相位共轭器，可以在把放大器间隔提高到与常规光纤通信相同的条件下有效地削弱孤子之间的互作用。本文对实现速率为２５Ｇｂｉｔ／ｓ、占空比为１／２、光放大器间隔为１００ｋｍ、传输距离大于６０００ｋｍ的光孤子传输作出了数值论证     

光纤色散参量对光孤子系统传输性能的影响

采用计算机系统仿真方法研究光纤色散参量对应用相敏光放大器(PSA)作为在线放大器并采用平均孤子传输方案的光孤子通信系统传输性能的影响。研究结果表明：由于相敏光放大器增益的相敏特性．光纤色散导致孤子脉冲主瓣幅度下降,脉宽展宽,出现旁瓣。光纤色散值越大,经长距离传输后,孤子脉冲主瓣的幅度下降和脉宽展宽越显著;旁瓣的幅度越高,宽度越大。显然。对这种系统,要实现长距离传输,必须采用较低色散系数光纤。     

在采用集总放大器的光孤子优越传输中啁啾的作用

讨论了光孤子传输中，由脉冲包络的相位变化产生的啁啾与孤子传输的关系。数值计算表明，当孤子脉冲收缩、展宽时，啁啾总是改变符号，利用啁啾也可以定出孤子传输的光纤临界长度（即孤子传输中集总放大器的间隔），其效果比用脉宽恢复定出的临界长度要好     

光孤子传输演化的分步傅里叶法研究

光孤子传输的数值仿真研究对其实用化及系统设计具有重要意义。本文详细介绍了分步傅里叶法的基本原理和仿真步骤，并用Matlab语言对光孤子在光纤中的传输演化进行了仿真。讨论了光纤损耗对光孤子传输的影响,并说明当光孤子对在光纤中传播时，距离太近将会产生强烈的相互作用，导致孤子形状发生畸变。最后对掺铒光纤放大器对孤子能量补偿作用做了探讨，指出光孤子通信中主要是色散受限，采用980 nm光源泵浦的EDFA具有较好的效果。     

光学孤子与全光孤子通信

光学孤子通信是利用光纤中的非线性效应消除脉冲的色散，提高传输码率，最近因掺铒光纤放大器的发展，将取代Ｒａｍａｎ放大器而成为光孤子通信系统中最有效的光放大器，使得光孤子通信进入实用阶段。本文对光学孤子的成形机制，性质以及在光纤通信系统中的应用作了深入浅出的介绍。     

孤子色散管理传输及其在常规光纤通信中的可行性研究

从描述光纤中孤子脉冲传输的非线性薛定谔（NLS）方程出发，利用对称分步傅里叶方法对方程进行数值求解．研究了色散管理孤子（DMS）在常规光纤中的传输演化特性，分析了色散管理孤子在常规光纤通信系统中的可行性．结果表明，孤子在通过密集周期性搭配具有相反色散系数的光纤中传输，可以降低孤子间的相互作用，使得孤子的传输演化特性得到改善．利用色散管理来对常规光纤中光孤子脉冲之间的相互作用加以抑制，从而提高信息传输的比特率，但必须具有特殊的光纤制造工艺．     

光相位共轭对分布放大明孤子传输的控制作用

应用数值分析方法研究了在由分布式掺饵光纤放大器级联的传输线中利用反相位、非等振幅输入和光相位共轭器等对孤子间的相互作用和孤子自频率漂移的削弱作用。结果表明,反相对相位、非等振幅输入和光相位共轭器的联合作用可以几乎完全消除几个ps脉宽孤子间的相互作用和孤子自频率漂移,避免了孤子间的能量交换,使孤子光脉冲在由分布式掺饵光纤放大器级联的长距离传输线中稳定传输。     

光孤子在色散缓变光纤中传输时的等价增益

从准非线性Ｓｃｈｒ?ｄｉｎｇｅｒ（ＮＬＳ）方程出发，导出了色散缓变光纤中光孤子脉冲传输所满足的与常规光纤中含增益效应等价的ＮＬＳ方程，给出了该方程的微扰解析解和光孤子脉冲宽度演化表达式。对于阶跃型单模光纤，得到了光纤几何参数与增益系数之间的一般函数关系。最后采用数值模拟方法模拟了不同色散缓变光纤中光孤子脉冲传输特性，指出色散缓变光纤不仅能补偿光纤损耗对孤子脉冲的展宽效应，而且能压缩光孤子脉冲，因而预计它可能有较广泛的应用前景。 关键词：     

色散补偿光纤通信系统中孤子之间的相互作用

采用变分原理与位力定理研究了非线性光通信系统色散补偿方案中,相邻孤子之间的相互作用对孤子传输特性的影响。结果表明:在相位匹配与等幅孤子注入时,在普通单模光纤中这两个孤子先相互吸引,而后又相互排斥,显现周期性碰撞的变化规律,形成束缚孤子态,而在色散补偿光纤中传输的孤子之间不发生碰撞;对相位不匹配与等幅孤子注入,孤子之间发生分离;对相位匹配和不等幅孤子注入,在色散补偿光纤中传输的孤子,如果初始间隔φ0越小,应注入较大的初始幅值差η0,以利于孤子的传输。     

色散缓变光纤中飞秒孤子压缩与稳定传输

运用数值方法研究了色散缓变光纤中飞秒基本孤子的传输特性，发现基本孤子脉冲不仅能被压缩，而且压缩光脉冲能保持脉宽不变转输即稳定传。光脉冲压缩过程中，发现三阶色散效应有较大的影响。适当地选取色散缓变光纤结构参数可能获得高质量的超短压缩光脉冲。对压缩光脉冲稳定伟机理探索表明，光纤二阶色散纵向变化率，三阶色散与喇曼自散射效应共同作用导致压缩光脉冲稳定传输。     

色散渐减光纤链中孤子的周期集总放大和恢复EI北大核心CSCD

基于包含渐减色散和周期集总放大的变系数非线性薛定谔方程,通过一种简单变换,解析出其精确孤子解,并研究了色散渐减周期集总放大(DDPLA)光纤链路中孤子的传输、放大和恢复。研究结果表明,当光纤色散、损耗和放大器增益相互平衡时,色散渐减光纤链路中可实现孤子的周期放大和恢复;而且可根据光纤损耗和放大周期来设置放大器的增益,或根据光纤损耗和放大器增益来设置放大周期,从而实现孤子的周期性放大或恢复。另外,采用数值计算的方法讨论了孤子的稳定性和相邻孤子间的相互作用。研究结果对实际的色散渐减周期集总光纤链中孤子的传输及周期放大链路的精确配置具有一定的理论指导意义。     

环形光纤孤子激光器

本文对2.5Gb/s环形光纤孤子激光器进行了实验研究。采用半导体光放大器作为光调制器,其实测的脉冲宽度小于30ps,谱宽为0.12nm;经过50km色散位移光纤后,其孤子脉冲宽度与谱宽基本保持不变。     

剩余三阶色散对相位共轭偏振孤子的影响及其补偿

光学相位共轭中剩余三阶色散不利于共轭孤子的稳定传输,导致孤子脉冲具有更大的时间抖动.本文提出在传输线末采用具有正三阶色散的色散位移光纤补偿光学相位共轭中的剩余正三阶色散.数值结果证明了其可行性.同时也分析其补偿的物理机制.     

色散缓变光纤中皮秒孤子脉冲的压缩

本文实验研究了孤子脉冲在色散缓变光纤中传输时的动力学特性,发现孤子脉冲在色散缓变光纤中能被压缩.采用500米色散缓变光纤,成功将4.4ps的孤子脉冲压缩到830fs,脉冲压缩比为5.3.色散缓变光纤中孤子脉冲压缩的实验研究为超短光脉冲压缩提供了新的途径和方法.     

光孤子与光孤子通信

阐述了光纤中光孤子形成的物理机理及光孤子间相互作用对光孤子通信的影响，介绍了光孤子通信的关键技术－孤子脉冲激光器和光孤子放大器，展望了光孤子通信的应用前景。     

光通信的未来生力军——光孤子通信

 自从1966年英籍华人高锟提出光纤通信的概念以来,光纤通信有了长足的发展,这种以光代电的传输手段是通信史上的一场深刻革命,在信息基础设施方面扮演着重要的角色。20世界90年代以后涌现出了一批极具生命力的光纤通信新技术,如光波分复用、光放大器、光孤子通信等。本文则主要介绍光孤子的产生,光孤子通信系统的构成、部件特点、主要技术和发展现状等。众所周知,在光纤通信中,其传输距离和传输速率受到光纤色散和非线性效应的影响,当色散和非线性效应单独作用时均会限制光通信系统的性能。色散使传输波形展宽,特别是高速传输会引起码元重叠产生误码.     

色散渐变光纤中的亚皮秒孤子传输

当皮秒孤子在群色散指数衰减的色散渐变光纤中传输时,孤子的群色散和自相位调制保持局域平衡,宽度可以保持不变,但对亚皮秒孤子,由于受拉曼自频移效应和三阶色散效应的共同影响,要想继续保持群色散与自相位调制的局域平衡,光纤的群色散分布应加以修正,对传输亚皮秒孤子的色散渐变光纤的群色散分布加以修正,讨论并对亚皮秒孤子的传输情况进行了数值模拟,模拟结果与理论一致。     

光学孤子在色散缓变光纤中的传输特性研究

从理论上分析了超短光脉冲在色散缓变光纤中无畸变传输所要求的色散变化关系，设计了单模缓变光纤结构参数。数值模拟验证了理论分析结果，指出改变光纤色散参数完全可以克服光纤损耗对光孤子波形的畸变影响。     

准光孤子特性及其通信技术研究

对准光孤子理论进行了研究，用一个合适的、持续的色散管理方法，从一个修正的非线性薛定谔方程得到一个精确解，用这个解构造一个非线性稳定的准光孤子脉冲。用数值模拟的方法得出了准光孤子和光孤子的波形。结果表明：准光孤子几乎具有光孤子的全部优点，其脉冲宽度比光孤子要小很多，并且准光孤子的脉冲宽度可以通过调节光纤的结构参数来进行调整，准孤子能够在光纤中稳定地实现长距离传输，而且能够很好地克服由孤子的固有特性造成的对通信容量的限制，所以准光孤子有望成为下一代通信系统的最佳信号载体。     

分布式EDFA中受激喇曼散射对光孤子脉冲传输的影响

本文用数值方法研究了透明传输下,受激喇曼散射(SRS)对由分布式掺饵光纤放大器(d-EDFA)级联的传输线中传输的光孤子脉冲的泵功率、孤子脉冲平均功率演化、均方根脉宽谱宽积、孤子系统的能量辐射、以及对光孤子传输稳定性的影响.结果表明:SRS降低了系功率,减弱了孤子平均功率起伏,有利于光孤子传输,但也使孤子脉(谱)宽展宽,增大了孤子系统的能量辐射,对孤子传输稳定性产生不良的影响.