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相似文献
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1.
孙军强  李再光 《光子学报》1993,22(3):199-204
本文获得了增益色散和增益饱和非线性介质中的光孤子脉冲的解析解。数值计算结果表明,在这类介质中光孤子脉冲传输是可能的,然而由于波传输的内禀特性,这种稳定传输被限制在较短的距离内。在高能量脉冲注入的情况下,光孤子脉冲将分裂为不同传输速度的多个光脉冲。  相似文献   

2.
本文采用考虑拉曼增益的耦合非线性薛定谔方程,利用分步傅里叶方法求解并仿真模拟了光孤子脉冲在不同性质的双折射光纤中传输时的演化过程.结果表明,拉曼增益可以有效抑制非线性耦合导致的孤子漂移,同时会导致光孤子脉冲峰值在传输时不断增大,产生拉曼放大效应.拉曼增益也可以有效抑制双折射光纤中传输的相邻光孤子之间的相互作用.  相似文献   

3.
为了操控在非线性克尔介质中传输的光孤子,以薛定谔方程为模型,采用分步傅里叶数值模拟的方法,分别研究了在非线性自聚焦克尔介质中添加高斯势垒、高斯势阱、Scarf-Ⅱ势垒(阱)和周期势垒(阱)后,光孤子在非线性克尔介质中的传输情况.通过改变势垒(阱)的高度(深度)、高斯势垒(阱)和Scarf-Ⅱ势垒(阱)的宽度,或者周期性势垒的周期,可实现对光孤子的操控.随着参数取值的不同,光孤子在传输中出现了反射、隧穿、周期性摆动、直线传播、分裂、光强增大等不同的现象.研究结果可为光开关和光控光技术提供参考.  相似文献   

4.
可调谐中红外飞秒光纤激光器具有非常普遍的应用,从而引起了人们的广泛关注。目前,非线性光纤中的拉曼孤子自频移效应是实现大范围可调谐飞秒脉冲激光的理想方法之一。然而,非线性光纤中其他高阶非线性效应的产生通常会限制拉曼孤子脉冲的能量提升。本文提出了利用有源掺杂光纤作为非线性介质和增益介质实现可调谐大能量中红外飞秒激光脉冲的方法。在理论上研究了有源掺杂非线性光纤中高阶孤子劈裂和孤子自频移效应的产生,以及线性增益对波长移动拉曼孤子能量、脉宽、光谱的影响。结果表明,通过为波长红移的低能量拉曼孤子提供线性增益,孤子脉冲的能量得到了显著提升且保持了其单脉冲特性,脉冲宽度为45 fs,且孤子脉冲的波长可通过所提供的增益进行大范围调谐。因此,利用有源掺杂光纤作为非线性介质是实现大能量可调谐中红外飞秒脉冲激光的一种有效方法。  相似文献   

5.
赵春梅  杨性愉 《光学技术》2006,32(3):465-467
从描述皮秒光脉冲在色散缓变光纤(FSDD)中所满足的非线性Schro¨dinger方程(NLS)出发,数值模拟了高阶皮秒脉冲在增益系数取值不同的色散缓变光纤中的孤子效应压缩,研究分析了增益系数所产生的影响。计算结果表明,对于孤子阶数确定的光脉冲,增益系数有一最佳取值范围,对应于孤子效应压缩的参量———脉冲压缩比有最佳值。讨论了初始啁啾的影响。  相似文献   

6.
拉曼增益对孤子传输特性的影响   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
利用考虑拉曼增益效应的非线性薛定谔方程, 在忽略光纤损耗的情况下, 采用基于MATLAB的分步傅里叶数值算法, 得出线性算符和非线性算符具体的表达式, 分步作用于光孤子脉冲传输方程, 仿真模拟了光孤子在光纤中传输时的演变. 与不考虑拉曼增益的光孤子在光纤中传输相对比, 探析了拉曼增益对孤子传输特性的影响.拉曼增益会破坏孤子的传输周期, 导致孤子在光纤中传输时快速衰减, 并且影响程度和输入孤子的脉冲峰值功率大小有关, 拉曼增益对基态孤子和高阶孤子的影响也不相同. 关键词: 拉曼增益 孤子 对称分步傅里叶法 非线性薛定谔方程  相似文献   

7.
不同非局域程度条件下空间光孤子的传输特性   总被引:9,自引:0,他引:9       下载免费PDF全文
曹觉能  郭旗 《物理学报》2005,54(8):3688-3693
光束在非局域非线性介质中传输由非局域非线性薛定谔方程描述.讨论了在不同非局域程度 条件下,空间光孤子的传输特性.提出了一个基于分步傅里叶算法数值求解孤子波形和分布 的迭代算法.假定介质的非线性响应函数为高斯型,得出了在不同非局域程度条件下空间光 孤子的数值解,并数值证明了它们的稳定性.结果表明,不论非局域程度如何,光束都能以 光孤子态在介质中稳定传输.光孤子的波形是从强非局域时的高斯型过渡到局域时的双曲正 割型,形成孤子的临界功率随非局域程度的减弱而减小,光孤子相位随距离线性增大,相位 的变化率随非局域程度的减弱而减小. 关键词: 非局域非线性薛定谔方程 空间光孤子 临界功率 相位  相似文献   

8.
强非局域非线性介质中光束传输的空间光孤子解   总被引:8,自引:0,他引:8       下载免费PDF全文
张霞萍  郭旗  胡巍 《物理学报》2005,54(11):5189-5193
利用1+2维Snyder-Mitchell模型讨论了柱坐标系下光束传输过程,得到了强非局域非线性介质中光束稳定传输的拉盖尔高斯型解,即空间光孤子解,并得到了入射光束稳定传输的临界功率.图示展现了几个低阶光孤子解,并发现了强非局域非线性介质中存在圆环形光孤子. 关键词: 强非局域非线性介质 拉盖尔高斯(Laguerre-Gauss)解 高阶空间光孤子  相似文献   

9.
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  相似文献   

10.
色散和非线性效应对高斯脉冲综合影响的理论分析   总被引:4,自引:3,他引:1  
从光孤子传输所满足的非线性薛定谔方程出发,采用单独分析和综合分析对比,分析了影响高斯脉冲传输的色散、非线性等因素,结果表明:二阶色散参量只会影响脉冲的幅值,对脉冲形状影响不大,而输入脉冲的啁啾则是使脉冲发生形变的主要原因;在啁啾、三阶色散和五阶非线性的共同作用下,它们对脉冲都会产生较大的影响,且存在相互影响和制约作用,在某一临界值,对脉冲存在着较高的压缩增益效应和"整形"作用.从理论上提出了改善高斯光脉冲在光纤中传输特性的解决方案,这对光纤孤子通信的实践过程具有一定的理论借鉴意义.  相似文献   

11.
The variation in the velocity of propagation of a narrowband frequency-modulated pulse in a nonlinear medium with dispersion of gain or absorption is studied. It is shown that the self-phase modulation caused by a cubic nonlinearity of the Kerr type can “accelerate” optical pulses of a Gaussian shape up to superluminal velocities even in the case where an initial frequency modulation (chirp) is absent.  相似文献   

12.
基于光脉冲所满足的慢变函数,详细推导了包含拉曼增益的高阶非线性薛定谔方程,在考虑色散的条件下,运用分步傅里叶方法对其数值分析,进而模拟仿真了拉曼增益对高斯脉冲在各向同性光纤中传播时自陡峭效应的影响,并与不考虑拉曼增益的自陡峭效应作比较,从而得出拉曼增益在不同条件下对高斯脉冲自陡峭效应的具体影响方式.结果表明,拉曼增益会影响高斯脉冲的展宽、脉冲峰值衰减以及在前后沿的振荡,其影响程度与具体的自陡峭参数、脉冲功率和色散系数的大小有关.  相似文献   

13.
14.
The nonreciprocity of the dynamics of Gaussian optical pulses propagating in inhomogeneous nonlinear active optical fibers with nonlinearity dispersion is considered. A substantial nonreciprocity of the time of pulse propagation along the optical fiber in the forward and backward directions is revealed. The possibility of realizing the regime of superluminal propagation of a pulse in one of the directions of the optical fiber is indicated.  相似文献   

15.
基于描述脉冲放大过程的时间相关非线性辐射迁移方程,对不同形状脉冲经掺镱光纤放大器传输后的功率特性进行了分析,该方程同时考虑了光与介质的相互作用.数值结果表明,在相同的脉冲能量下,不同形状脉冲经放大器放大后的功率增益随入射脉冲形状不同而不同,并且功率增益的差异在脉冲前沿比较大.这使得放大器输出脉冲峰值向前沿的偏移量以及峰值功率的放大倍数都与脉冲形状有关.尤其是当入射脉冲的能量较大时,不同形状脉冲的峰值功率的放大倍数明显不同,以超高斯脉冲为最大,高斯脉冲、双曲正割脉冲次之,洛伦兹脉冲最小.  相似文献   

16.
The propagation of optical vortices nested in broadband femtosecond laser beams was studied both numerically and experimentally. Based on the nonlinear Schrödinger equation, the dynamics of different multiple-vortex configurations with varying topological charge were modelled in self-focussing and self-defocussing Kerr media. We find a similar behavior in both cases regarding the vortex–vortex interaction. However, the collapsing background beam alters the propagation for a positive nonlinearity. Regimes of regular and possibly stable multiple filamentation were identified this way. Experiments include measurements on pairs of filaments generated in a vortex beam on an astigmatic Gaussian background with argon gas as the nonlinear medium. Spectral broadening of these filaments leads to a supercontinuum which spans from the visible range into the infrared. Recompression yields <19 fs pulses. Further optimization may lead to much better recompression.  相似文献   

17.
Spatiotemporal self-similar waves of the (3 + 1)-dimensional generalized nonlinear Schrödinger equation, describing propagation of optical pulses in a cubic-quintic nonlinear medium with inhomogeneous dispersion and gain, are derived. A one-to-one correspondence between such self-similar waves and solutions of the constant-coefficient cubic-quintic nonlinear Schrödinger equation exists when two certain compatibility conditions are satisfied. Under these conditions, we discuss dynamical behaviors of self-similar waves in dispersion decreasing fiber.  相似文献   

18.
从非线性薛定谔方程出发,对SPM作用引起传输脉冲的相位作了合理近似,引入了频谱展宽因子,发现在存在增益时正色散光纤的SPM作用加剧了脉冲频谱展宽幅度,并且脉冲中心和两翼部分的频谱展宽差异很大.给出了存在增益的正色散光纤中高斯型脉冲自相似传输的时域演化,揭示了脉冲展宽的中心部分对边翼部分挤压和覆盖及最终形成自相似脉冲的过程,提出了自相似传输现象的一种合理解释.并通过数值模拟三种不同形状初始脉冲的自相似演化过程对提出的理论进行了验证.  相似文献   

19.
In chirped pulse amplification, the amplification of an optical pulse in laser amplifying medium is a very important link. After considering dispersion, Kerr nonlinear effect, gain distribution and loss of the medium, the physical model that the optical pulse propagates in the medium has been established, which is suitable for the general situation where the optical pulse propagates in the amplifying medium. Using a split-step Fourier method, the propagation state of a chirped optical pulse in the amplifying medium has been numerically simulated, and the influences of the gain dispersion of the medium and the frequency detuning of the pulse on the optical pulse have been discussed emphatically. The results show that, with the amplification and propagation of the ultrashort chirped pulse in the amplifying medium, gain saturation and Kerr nonlinear effect of the medium will cause distortion of the optical pulse. For the optical pulse with a wideband spectrum, gain dispersion will cause the gain narrowing effect, so it is equivalent to a loss mechanism. The frequency detuning of the optical pulse will cause distortion of the pulse, which can be used to weaken the impact of gain saturation, thus reshaping the optical pulse.  相似文献   

20.
Nahata A 《Optics letters》2001,26(6):385-387
The nonlinear optical generation and detection of subpicosecond electrical pulses on coplanar transmission lines is demonstrated. The electrical pulses are generated by optical rectification of ultrashort optical pulses and detected by electro-optic sampling. Both processes are the result of a second-order nonlinear optical response that occurs in the same poled polymer medium. A bipolar temporal waveform with a FWHM duration of 180 fs for the positive lobe that was measured after a propagation distance of 125 mum was observed. Pulse broadening was minimized by careful attention to the device structure.  相似文献   

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