色散条件下各向同性光纤中拉曼增益对光脉冲自陡峭的影响

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.     

非均匀光纤系统中高阶效应对拉曼脉冲产生的影响

从含三阶效应和自陡峭效应的变系数耦合非线性薛定谔方程(CNLS)出发,采用分步傅里叶数值算法,仿真模拟了光孤子在光纤中传输时的演变,探析三阶效应以及自陡峭效应对拉曼脉冲产生的影响。结果表明自陡峭效应改变了孤子的传输特性,破坏孤子的传输周期,导致孤子随着传输距离的增加而衰减,使得大部分能量从泵浦脉冲前沿转移到拉曼脉冲,使拉曼脉冲变为孤子脉冲在光纤中传输。     

拉曼增益和自陡峭效应对艾里脉冲传输特性的影响

利用包含拉曼增益和自陡峭效应的非线性薛定谔方程, 忽略光纤损耗的情况下, 模拟和分析了艾里脉冲在单模光纤中的传输特性. 发现艾里脉冲在光纤中传输时由于受到拉曼增益和自陡峭效应的影响, 在一定条件下会转变为孤子, 并且, 转变后形成的孤子传播方向发生了偏移. 在时域方面, 艾里脉冲的小峰个数迅速减少, 变成含有一个主峰和次峰能量可以忽略的峰值结构, 此时, 可以把这个峰值结构近似为孤子的结构. 同时发现, 不管截止系数a和艾里函数振幅b 取什么值, 拉曼增益和自陡峭效应都会减小艾里脉冲的时移. 研究了艾里脉冲的加速度特性, 发现一定的传输距离下, 艾里脉冲的横向加速度在初始时并不是一个稳定的值, 但随着传输距离的增大, 加速度慢慢趋于稳定.     

基于BP神经网络的山坡平均坡度解

用BP神经网络方法对山坡平均山坡的解法进行分析,以29个小流域样本的水文数据为基础,通过应用人工神经网络反向传播BP(Back Propagation)算法,引入与山坡平均坡度密切相关的流域影响因子,并且通过调整网络结构中的权因子和阈值,建立了山坡平均坡度与流域影响因子之间的BP网络模型.计算结果表明,用拓扑结构为5-12-1的BP网络,经过学习150000次后,随机测试小流域样本的山坡平均坡度其计算结果和测试结果的相对误差不超过5%;证明该ANN模型的拟合能力强,从而为小流域山坡平均坡度的计算提供了一条新途径.     

光纤放大器中的自相似抛物脉冲

本文研究在含有增益色散、增益饱和、三阶色散、自频移、自陡峭等效应的光纤放大器中自相似抛物脉冲的产生和传输。结果表明,在渐近约束条件下,自相似脉冲的中心区域可用倒置的抛物脉冲来描绘,并且它的有效脉宽和功率都是线性增长的,而峰值振幅和频谱宽度保持常量。数值模拟结果与理论预期符合的非常好,这表明:在光纤放大器中,在适当的条件下初始输入脉冲可自相似地演化为抛物脉冲。     

有时空聚焦效应情形下非线性色散介质中的时空不稳定性

基于非线性包络方程研究了非线性色散介质中的时空不稳定性,得到了有时空聚焦效应、任意高阶色散效应和自陡峭效应情形下不稳定性调制的增益谱的表达式.结果表明：在正常和反常两种群速度色散情形下,时空聚焦效应都会导致出现新的不稳定性区域且对原来的增益谱的最大增益没有影响,但使谱的范围收缩,其中在正常群速度色散情形收缩较大,它完全抑制了高频成分的增长,而在反常群速度色散情形收缩则很小.所有的奇数阶色散效应都不对时空不稳定性产生影响,而所有的偶数阶色散效应都影响时空不稳定性增益谱的范围而不影响它的最大增益,其中四阶色散效应与时空聚焦效应对不稳定性的作用相似.自陡峭效应的主要影响是使调制增益下降,其中它对时空聚焦效应所导致的新区域的影响更大.     

自陡峭效应影响下超常介质中精确的类孤子研究

以超常介质中超短脉冲传输的归一化非线性薛定谔方程为模型,采用拟解法解析得到了自陡峭效应影响下的一组新型的精确亮、暗类孤子解。研究发现,当自陡峭效应、群速度色散和赝五阶非线性效应达到平衡时,在正折射自聚焦超常介质的反常色散区,既可以存在亮类孤子也可以存在暗类孤子,但亮、暗类孤子具有不同的脉宽、频移、速度和波数。这与自聚焦常规介质中亮孤子存在于反常色散区而暗孤子存在于正常色散区明显不同。最后,数值研究了存在条件偏离和白噪声干扰下该新型类孤子的稳定性,结果表明该亮、暗类孤子都能保持自身形状比较稳定的在超常介质中传输。     

基于辛普森公式的对称分步傅里叶变换孤子串的传输特性

针对孤子串在传输过程中发生周期性碰撞,导致信息串扰的问题,提出采用准确度较高的辛普森公式近似地改进对称分步傅里叶变换,对孤子串的传输特性及传输过程进行数值模拟.实验结果表明,当初始半间距为2.5时,对于孤子对、三孤子、四孤子、五孤子和六孤子而言,只考虑自陡峭效应且自陡峭系数都为0.02时,或者只考虑自频移效应且自频移系数分别为1、1、3、2、1.5时,都能有效地减少孤子间的碰撞,增加孤子碰撞前的独立传输距离,当同时考虑自陡峭效应和自频移效应时,自频移效应占主导作用.