零色散附近的交叉相位调制不稳定性分析

以三、四阶色散项的耦合非线性薛定谔方程为基础，考虑光纤损耗及高阶色散，研究了双光束在零色散附近的交叉相位调制不稳定性.理论上导出描述交叉相位调制不稳定性的色散方程，并进行数值模拟计算.结果表明：由于四阶色散的影响，在光纤的正常、反常色散区，交叉相位调制不稳定性均发生在两个频谱区.如光脉冲工作在最小群速度色散附近时，四阶色散对光纤的交叉相位调制不稳定性将起决定性作用，可使增益谱出现一个新的峰值.光纤损耗使增益的谱宽变窄.对给定的传输距离，随着光纤向零色散附近靠近，两个频谱区谱宽增加直到相互重叠.数值分析了两光波有差别时的交叉相位调制不稳定性.     

色散磁导率对异向介质中的调制不稳定性的影响

基于Drude模型研究了异向介质的色散磁导率对调制不稳定性的影响. 结果表明,在反常色散情形,赝五阶非线性在异向介质的负折射区中增大了调制频谱的范围及增益值,这与常规正折射介质中出现的现象正好相反;自陡峭效应在异向介质中有可能为负值,但无论正负,也无论在正折射区还是负折射区,它都抑制调制不稳定性的产生;二阶非线性色散效应在正、负折射区中分别促进和抑制调制不稳定性的产生. 在正常色散情形,由于二阶非线性色散效应的作用,使本来在常规正折射介质中不可能出现的调制不稳定性现象也能出现,这一特性为在正常色散区形成孤 关键词： 异向介质 调制不稳定性 色散磁导率 二阶非线性色散     

光子晶体光纤中调制不稳定现象与超连续光谱的产生

研究了光子晶体光纤中调制不稳定性效应.从非线性薛定谔方程出发，计算和分析了光子晶体光纤中反常色散区以及正常色散区内的调制不稳定性现象，详细讨论了超短脉冲的脉宽、峰值功率、高阶色散和高阶非线性效应（如脉冲内喇曼散射、自陡峭效应）对调制不稳定性产生的影响.结果表明：二阶色散对调制不稳定性的影响要远大于三阶色散，同时也发现随着初始脉冲宽度的减小，调制不稳定性旁瓣增大但是强度有所降低.另外还发现高阶非线效应如自陡峭和喇曼效应会在不同程度上抑制调制不稳定性.     

有源光放大器链路中交叉相位调制的不稳定性

利用两种方法研究了有源放大器波分复用系统光纤链路中交叉 相位调制的不稳定性．首先利用非线性薛定谔耦合方程，在小幅度扰动下，研究了正常色散 和反常色散光纤中的交叉相位调制不稳定性. 由于相位噪声涨落，利用分裂步长傅里叶 变换法与Monte-Carlo法，模拟了有源放大器链路中反常色散和正常色散情况下的调制不稳定性. 两种方法得到的结论基本一致. 关键词： 调制不稳定性 交叉相位调制 斯托克斯带 反斯托克斯 带     

色散缓变掺铒光纤放大器的调制不稳定性

由于掺铒光纤放大器(EDFA)存在增益,相比于传输光纤它有较小的调制不稳定性阈值,使其很容易受到调制不稳定性的影响.本文将用微扰法分析基本的非线性薛定谔方程,研究色散缓变掺铒光纤放大器的调制不稳定性,分析其调制不稳定性积分增益谱与输入信号功率、放大器增益、放大器的长度、光纤纵向色散变化参量的关系.结果显示增大光纤纵向色散变化参量值是减小调制不稳定性对放大器影响的有效途径.通过分析调制不稳定增益产生长度,表明合理的选择放大器的长度可以消除调制不稳定性增益的产生.     

高斯变迹布拉格光纤光栅中的调制不稳定性

利用激光脉冲在光纤光栅中传播时所遵守的相干耦合非线性薛定谔方程,研究了激光脉冲在高斯变迹布拉格光纤光栅中传输时，在反常色散区和正常色散区所产生的调制不稳定性.结果表明在反常色散区和正常色散区都能产生调制不稳定性；在反常色散区，当输入功率达到一定数值时，产生明显的有规律的增益谱；在正常色散区，在产生调制不稳定性功率区域，调制不稳定性存在并从给定值一直持续到无穷；并且，在反常色散区和在正常色散区，增益谱都受到高斯变迹函数的制约. 关键词： 高斯变迹 布拉格光栅 调制不稳定性 增益     

色散磁导率对异向介质中的调制不稳定性的影响

基于Drude模型研究了异向介质的色散磁导率对调制不稳定性的影响. 结果表明，在反常色散情形，赝五阶非线性在异向介质的负折射区中增大了调制频谱的范围及增益值，这与常规正折射介质中出现的现象正好相反；自陡峭效应在异向介质中有可能为负值，但无论正负，也无论在正折射区还是负折射区，它都抑制调制不稳定性的产生；二阶非线性色散效应在正、负折射区中分别促进和抑制调制不稳定性的产生. 在正常色散情形，由于二阶非线性色散效应的作用，使本来在常规正折射介质中不可能出现的调制不稳定性现象也能出现，这一特性为在正常色散区形成孤     

单模光纤中受激喇曼散射对调制不稳定性的影响

基于修正的非线性薛定谔方程，利用线性扰动理论和数值方法研究了单模光纤中的调制不稳定性.由于受激喇曼散射的作用，使得喇曼增益谱叠加到光纤中的调制不稳定性增益谱上.这样，原本调制稳定的光纤正常色散区也出现了调制不稳定性；而在反常色散区，随着初始功率的增加，常规的调制不稳定性增益谱的增益和频谱范围均增大，而喇曼增益谱的增益增大但其频谱范围基本不变，这样导致常规的不稳定区域逐渐侵入并最终掩盖喇曼增益区.数值模拟验证了解析结果的正确性，并证明了利用反常色散情形下的调制不稳定性可以产生超短脉冲序列，但这种脉冲序列的进一步传输将会出现喇曼孤子自频移现象.     

色散缓变光纤中宽带调制不稳定性谱的产生

本文报道色散缓变光纤中调制不稳定性效应研究.从非线性Schrodinger方程出发,获得了增益谱与纵向色散变化参量和光纤传输距离的一般关系.研究发现,色散缓变光纤中调制不稳定性的增益谱较常规光纤中的宽得多.调节光纤色散纵向变化参量,可以得到较宽的增益谱.该文的研究结果为光纤中利用调制不稳定性产生超短孤子脉冲提供了理论根据.     

硅基纳米波导交叉相位调制不稳定性分析

在考虑线性损耗的情况下,对硅基纳米波导中皮秒脉冲传输交叉相位调制不稳定性进行了仿真研究。采用微扰和线性稳定性分析方法,理论推导了调制不稳定性产生所满足的色散关系和调制不稳定性增益谱表达式。分析了脉冲光功率、线性损耗和群速度色散系数等参量对交叉相位调制不稳定性的影响,并进行了仿真分析。结果表明,即使在微弱的入射光功率下,仍然存在强烈的交叉相位调制不稳定性现象;交叉相位调制不稳定性不仅可以在反常色散区出现,而且在正常色散区也会发生。波导的线性损耗对交叉相位调制不稳定性增益谱有明显影响。     

具有高阶色散项的交叉相位调制不稳定性分析

以包含了三、四阶色散项的耦合非线性薛定谔方程为基础,重点研究了三、四阶色散对交叉相位调制不稳定性的影响。结果表明：三阶色散对调制不稳定性不起作用;当满足一定条件时,由于四阶色散的影响,不仅在光纤的反常色散区,而且在光纤的正常色散区,交叉相位所致的调制不稳定性均发生在两个频谱区。当光纤各参量及两束入射光波功率一定时,光纤反常色散区第一区域的增益谱要比正常色散区第一区域的增益谱宽;同时,反常色散区第二区域的增益谱比正常色散区第二区域的增益谱更靠近零点;进一步对比反、正常色散区的这两个频谱区,发现两个频谱区的范围有确定的对应关系。     

包含高阶色散的色散缓变光纤中交叉相位调制不稳定性分析

从包含高阶色散的广义非线性薛定谔方程出发,得到了色散缓变光纤中交叉相位调制不稳定增益谱,研究了增益谱随入射功率及光纤纵向色散参量的变化关系.结果表明：由于四阶色散的影响,在色散缓变光纤的正、反常色散区,交叉相位调制不稳定均发生在两个频谱区.反常色散区两频谱区宽度均比正常色散区宽,且反常色散区第二频谱区更靠近零点,说明色散缓变光纤中交叉相位调制不稳定更容易发生在反常色散区.增益谱宽都随两入射光波功率比值的增加而增大.色散缓变光纤中交叉相位调制不稳定增益谱宽比常规光纤的宽,且随着光纤纵向色散参量μ的增大色散缓变光纤中交叉相位调制不稳定越来越明显.     

超常介质中部分相干光束传输的调制不稳定性研究

超常介质与常规光学介质的一个最重要的区别是前者具有色散磁导率,其折射率呈现出可正可负,这样调制不稳定性出现新特点。借助于Wigner变换,从一般的非线性薛定谔方程出发,得到了部分相干光满足Wigner-Moyal的方程,获得了色散关系和增益谱,揭示了部分相干度不仅可抑制调制不稳定性,而且还可以缩小发生不稳定性的频率范围。     

Modulational instability of dark solitons in three wave resonant interaction

We study the propagation of velocity-locked dark triplet solitons in the three wave resonant interaction model. The modulational instability of the plane wave background where the solitons sit prevents the long range propagation. However even a small second order dispersion proves to greatly reduce, or suppress, the modulational instability gain, allowing for effective stable soliton propagation.     

Cross-phase modulational instability in an elliptical birefringent fiber with higher order nonlinearity and dispersion

We obtain conditions for the occurrence of cross-phase modulational instability in the normal dispersion regime for the coupled higher order nonlinear Schrödinger equation with higher order dispersion and nonlinear terms.     

Excitation of Convective Cells by Nonlinear Interaction of Interchange Mode

Convective Cell formation due to nonlinear interaction of interchange mode is studied using multiple time and space scales. Basic interchange mode equation is modified to obtain nonlinear localized structure with modulational perturbation in the drift direction and periodic boundary condition for the perturbation in the direction of the density gradient. To study modulational instability we have deduced nonlinear evolution equation for the first order perturbation from third order secularity elimination condition. Modulational instability, which is responsible for localized structure, is studied in two limits of the dispersion relation.     

Instability and evolution of nonlinearly interacting water waves

We consider the modulational instability of nonlinearly interacting two-dimensional waves in deep water, which are described by a pair of two-dimensional coupled nonlinear Schr?dinger equations. We derive a nonlinear dispersion relation. The latter is numerically analyzed to obtain the regions and the associated growth rates of the modulational instability. Furthermore, we follow the long term evolution of the latter by means of computer simulations of the governing nonlinear equations and demonstrate the formation of localized coherent wave envelopes. Our results should be useful for understanding the formation and nonlinear propagation characteristics of large-amplitude freak waves in deep water.     

非线性单模光纤中的调制不稳定性

本文对非线性单模光纤中的调制不稳定性进行了详细研究,给出了调制不稳定性产生的条件与最大调制增长率等公式,得到了调制不稳定性既可在异常色散区又可在正常色散区产生的结论,确定了维持调制增长对光纤长度选取要求的范围。 关键词：     

Polarization modulational instability in a birefringent optical fiber with fourth order dispersion

We obtain conditions for the occurrence of polarization modulational instability in the anomalous and normal dispersion regimes for the coupled nonlinear Schrödinger equation modelling fourth order dispersion effects when the linearly polarized pump is oriented at arbitrary angles with respect to the slow and fast axes of the birefringent fiber.