导引中心“呼吸”孤子传输理论及数值分析

采用导引中心理论分析了色散管理孤子系统,证明了色散控制孤子（DMS）传输的稳定性,同时,给出了"呼吸"色散管理孤子的稳定传输条件.结合数值计算方法研究了DMS参量如幅度、脉宽、啁啾以及脉冲能量在色散管理周期内演化特性,该结果传输系统的稳定传输的特性,从而不但验证了导引中心"呼吸"孤子传输理论的结果,而且证明DMS在不同的平均路径色散条件下的鲁棒性.     

光通信

光传输、通信理论TN9112007021730色散控制“呼吸”孤子传输特性的数值研究=Numerical a-nalysis of dispersion-managed“breathing”soliton trans-mission[刊,中]/徐铭(深圳大学信息工程学院.广东,深圳(518060)),严新民…//电子科技大学学报.-2006,35(4).-443-446采用数值计算方法研究了色散控制“呼吸”孤子传输系统稳定传输的特性,研究结果表明:脉冲的主体或“内核”部分的演化是稳定的,而脉冲所受的周期放大损耗以及色散项的扰动在归一化放大间距<<1条件下,该扰动对脉冲主体的影响可以忽略,从而证明了色散控制“呼吸”孤子传输是一…     

非线性光学

非线性光学概论O4372007021314DPSK色散管理孤子传输系统性能分析=Analysis of per-formance for DPSK dispersion managed soliton transmis-sion system[刊,中]/徐铭(深圳大学信息工程学院新技术研究中心.广东,深圳(518060)),田晶晶…//光电子·激光.-2006,17(10).-1220-1224采用变分法研究基于差分相移键控(DPSK)色散管理孤子(DMS)系统中的放大器的自发辐射(ASE)噪声与交叉相位调制(XPM)对孤子传输特性的影响,从降低ASE噪声和XPM扰动引起的均方相位抖动出发,给出了三种传输管理方案。确定了特性参数色散管理强度S优选范围为1…     

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．     

光通信 光传输、通信理论

TN911 2006065349色散控制孤子系统的设计方法研究=Application research on design of dispersion managed soliton systems[刊,中]/徐铭(深圳大学信息工程学院新技术研究中心．广东,深圳(518060)),吉建华…//量子电子学报．—2006,23(2)．—246-251通过研究色散控制孤子(DMS)系统的传输理论,确定所研究的系统参数受限度,给出了DMS传输系统设计的步骤。作为优化设计DMS系统传输参数的例子,将DMS传输系统应用于一段实际的干线网络。研究表明,应用该     

双折射光纤中色散管理孤子研究

研究色散管理孤子在双折射光纤中的传输特性.应用变分法分析并给出了双折射光纤中色散管理孤子参量演化的常微分方程.数值分析双折射对孤子参量的影响，分析发现在双折射光纤中色散管理孤子的宽度和啁啾不再是严格周期性变化.在色散管理的同时进行周期性偏振补偿可以消除走离效应，可以产生管理孤子.     

亚皮秒光脉冲在密集色散管理光纤中的传输特性

文章从包含高阶效应的非线性薛定谔方程出发,基于一种二阶和三阶色散都作了完全补偿(零路径平均色散)的光纤级联系统模型,用数值法对亚皮秒(几百飞秒)高斯光脉冲在密集色散管理光纤(放大周期远远大于色散补偿周期,La>>Lc)中的传输特性做了研究.结果表明啁啾化亚皮秒光脉冲在短周期色散补偿光纤中可以实现稳定传输.色散管理的密集化程度越高,即色散补偿周期越短,光脉冲在光纤中传输时的呼吸度越小,前后脉冲间的相互作用也越弱,有利于提高光纤传输系统的性能.此外,由于色散管理孤子的系统功率较小,因此高阶非线性项的影响不大.     

光通信 光传输、通信理论

TN911 2005021411 色散管理孤子的研究=Research of the dispersion manage- ment sotiton[刊,中]／胡健(华中科技大学光电子工程系． 湖北,武汉(430074)),刘德明…//光电子技术与信息．- 2004,17(4).-30-33 对常规色散管理孤子系统(DMS)、密集色散管理孤子 系统(DDMS)、色散渐减光纤(DDF)孤子系统进行了数值 模拟研究和分析。对3种系统的特点进行了比较分析,并 对它们的适用范围给出了一个系统的论证。图5表1参7     

三阶色散和受激拉曼散射效应对呼吸孤子作用的相互平衡

以高阶复系数Ginzburg-Landau方程为模型,就高阶非线性效应(比如:三阶色散、自陡峭、自频移等)对呼吸孤子传输特性的影响进行了详细的分析,结果表明:当各高阶非线性效应单独作用时,可能会导致呼吸孤子形状的不对称或脉冲中心偏移等现象,但是,当它们共同作用于呼吸孤子时,适当的参数选取可以使它们对呼吸孤子的影响相互抵消,从而使呼吸孤子实现保型传输。     

正色散激光器中的增益导引孤子

采用非线性薛定谔方程模拟了全正色散介质激光器中实现脉冲锁模输出的动态过程,理论表明,不同于工作于净色散为负的孤子锁模激光器以及腔内具有色散延迟线净色散为正的色散管理孤子和自相似脉冲锁模激光器,在纯正色散介质构成的锁模激光器中,增益饱和和增益窄化对形成稳定的锁模脉冲起重要的作用,在两者的作用下脉冲形成增益导引孤子.采用不同的锁模方式在纯正色散光纤锁模激光器中得到了稳定的增益导引孤子锁模,实验结果与理论模拟一致. 关键词： 锁模 正色散 增益导引孤子     

光通信 光传输、通信理论

TN911 2006032509偏振模色散对飞秒孤子脉冲传输的影响=Influence of po-larization mode dispersion on femtosecond optical solitontransmission[刊,中]/李志全(燕山大学电气工程学院.河北,秦皇岛(066004)) ,阎利娟…∥光电子技术与信息.—2006 ,19(2) .—40-43以Maxwell电磁场理论为基础,在综合考虑了高阶色散、高阶非线性、自相位调制、交叉相位调制、自变陡、脉冲内喇曼散射以及偏振模色散(PMD)等因素的基础上,推导了飞秒孤子脉冲在双折射光纤中传输的耦合非线性薛定谔方程(NLSE)。利用分步傅立叶方法对该方程进行了数值计算,通…     

变路径色散管理孤子系统中的调制非稳性研究

本文研究了变路径色散的孤子系统中的调制非稳性.首先采用微扰法对变路径色散的系统中的调制非稳性(MI)进行理论分析,解析出变路径色散系统中的MI特征根表达式,据此得到了色散管理孤子(DMS)系统的特征参数色散管理图强度与MI增益系数关系.研究结果表明,变路径色散系统中的色散管理强度大大影响MI增益的大小以及增益谱范围,而路径平均色散只影响MI增益谱范围.同时,本文结果还表明DMS较普通孤子系统有更强的抑制MI增益的能力.     

高阶效应影响下高阶孤子在超常介质中的传输特性研究

基于描述超短脉冲在超常介质中传输的非线性薛定谔方程,本文数值研究了高阶效应影响下高阶亮、暗孤子在超常介质中的传输情况。数值模拟表明,三阶色散和自陡峭效应都会引起高阶孤子的分裂和辐射,破坏高阶亮孤子周期性演化特性,导致高阶暗孤子分裂出的灰孤子不对称;孤子的阶数越高,三阶色散和自陡峭的影响越大。利用超常介质可控的色散和非线性特性,通过调节三阶色散和自陡峭效应的系数,发现超常介质中可以基本支持二阶亮孤子、二阶暗孤子和三阶暗孤子的稳定演化。本文的研究结果为将来进一步研究超常介质中高阶亮、暗孤子的存在及传输特性提供了一定的参考价值。     

高阶孤子在光纤中传输的数值研究

通过数值求解非线性薛定谔方程,得到了二阶和三阶孤子的传输特性,并和一阶孤子做了比较.对于二阶孤子和三阶孤子间的相互作用做了分析,讨论了三阶色散对高阶孤子相互作用的影响,得出随着三阶色散的增大,会使孤子的衰变具有新的特性,将会导致光孤子通信的误码率加大.     

掺镱光纤放大器中自相似脉冲传输特性研究

研究了高阶色散和增益色散影响下,自相似脉冲在掺镱光纤放大器中的传输特性.从解析求解和数值模拟两方面分别阐述了初始脉冲能量、三阶色散和偶极子驰豫时间对脉冲传输质量的影响.结果表明,当传输考虑三阶色散效应时,伴随着脉冲啁啾非线性区域的扩大,啁啾中心随着色散系数取值的大小和正负前、后移动,脉冲峰向一侧延迟,中心位置发生漂移.增益色散对脉冲放大起到滤波作用,对自相似脉冲具有压窄效应.证实了具有一定驰豫时间的增益介质能够维持自相似孤子波的稳定传输.     

超常介质中暗孤子的形成和传输特性研究

利用一种扩展的双曲函数级数方法求解超常介质中的传输方程，得到了各种不同情形下的暗孤子解，分析了可控自陡效应和二阶非线性色散效应对孤子形成和传输特性的影响.结果表明，超常介质中负的自陡效应使得暗孤子的中心位置随传输距离向脉冲前沿方向漂移，与常规介质中自陡效应(恒为正)的作用相反；特别是，由于二阶非线性色散的作用，使得在没有线性群速度色散的情形下同样可形成孤子，而且在反常线性色散情形也可形成暗孤子.     

两类高速长距离非线性光传输系统的比较

通过分析光孤子传输系统(包括恒色散孤子、色散管理孤子)和准线性传输系统的概念及其传输特性,对这两种非线性光传输系统的发展前景提出了明确的观点.指出恒色散孤子利用色散效应和自相位调制达到平衡时实现脉冲的保形传输,但其高脉冲功率的特点使定时抖动性能严重劣化.色散管理光孤子则通过在传输线路上周期性交替采用正负色散系数的光纤,在保持较高的本地色散的同时,降低了路径平均色散,很好地解决了恒色散孤子系统的问题,但由于在传输过程中始终将脉冲宽度限制在一个比特时隙内,相邻信道脉冲间的频谱重叠将造成系统性能急剧下降.增加信道间隔虽然能解决这个问题,但其带宽利用率将明显降低,因而更适用于单信道的高速超长距离传输;与光孤子传输系统不同,准线性传输系统将非线性效应作为一种有害因素来进行控制,并通过强色散管理将路径平均色散保持在0值附近,使其频谱宽度戏剧性地降低,信道间的非线性作用也大大降低,因而非常适用于波分复用的高速超长距离传输.     

光纤色散参量对光孤子系统传输性能的影响

TN911 2004064420 光纤色散参量对光孤子系统传输性能的影响=Effect of the fiber dispersion parameter on the performance of average-soliton transmission system[刊,中]/林洪榕(南京邮电学院通信工程系.江苏,南京(210003)).钱胜…∥光学学报.—2004,24(9).—1274-1278 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统光纤。     

超常介质中精确的亮暗类孤子的传输特性

基于超常介质中超短脉冲传输的非线性薛定谔方程,解析得到了两种精确的亮、暗类孤子解,并详细讨论了在超常介质中该亮、暗类孤子的存在条件和传输特性.结果发现,在自散焦超常介质的正、负折射区域,该类亮孤子可以存在于反常色散区,这与常规介质中亮孤子存在于自散焦介质中的正常色散区不同;而在自聚焦超常介质的反常色散区,该类暗孤子可以存在于正、负折射率区,在自散焦超常介质的反常色散区,该类暗孤子仅存在于负折射区间.此外,我们数值研究了该类亮、暗孤子的存在条件不能严格满足时的传输稳定性,结果显示,在一定的归一化频率区间,该类亮、暗孤子都能够较稳定地传输.     

负折射介质中可控自陡峭效应对孤子传输的影响

研究了具有非线性极化的负折射介质中孤子脉冲的传输特性,着重分析了在常规非线性传输模型中不曾出现的由负折射介质色散磁导率导致的可控自陡峭效应对孤子传输的影响.结果表明,与正自陡峭效应一样,负自陡峭效应同样造成孤子脉冲的非对称、中心偏移和高阶孤子衰减,但脉冲偏移的方向与正自陡峭效应情形相反.此外,利用可控自陡峭效应可以从某种程度上抵消三阶色散效应导致的孤子脉冲偏移,从而实现孤子脉冲中心的无偏移传输.