非线性光纤方向耦合器孤子动力特性分析

利用变分方法,导出了双曲正割型光孤子在非线性光纤耦合器中传输时满足的动力学方程组,分析了该方程组的平衡点性态,讨论了光孤子的开关特性.指出参数|β|<2π.是能实现完全的开关操作的必要条件.     

一种基于非线性光纤环境开关特性的超短光孤子产生方法

提出了一种利用非线性光纤环境的开关特性将连续波同时转化为亮孤子和暗孤子的新方法,即让连续波和另一波长的调制脉冲串共同耦合入光纤环境,交叉相位调制使得一部分连续波被环境透射,其余部分被反射,再让透射波和反射波分别在反常色散光纤和正常色散光纤中传输,自相位调制和群速度色散之间的相互作用使得透射波和反射波分别演化为亮,暗孤子,数值计算表明,该方法不仅可产生脉宽比调制脉冲窄,重复频率比调制脉冲高的亮孤子和暗孤子,而且几乎可将全部的连续波能量转化为孤子能量。     

光纤损耗对光孤子传输的影响

利用Ｂａｃｋｌｕｎｄ变换研究了光孤子在单模光纤中的传输特性。结果表明，损耗使光孤子的脉宽按指数律ｅｘｐ（２Гζ）扩展。光孤子的速度越大。损耗对其强度衰减的影响越小。     

非局域非线性耦合器中暗孤子的传输

研究了空间暗孤子在非局域非线性耦合器中的新解和传输稳定性.发现非局域非线性耦合器中存在稳定的基态暗孤子和多极暗孤子的束缚态.分析了非局域程度、非线性参数、传播常数和耦合系数变化对基态暗孤子的峰值、束宽和功率的影响.讨论了基态暗孤子和多极暗孤子的传输稳定性,发现基态暗孤子在其存在的区域总是稳定的,偶极以及多极暗孤子存在不稳定区间,稳定区间取决于传播常数和介质的非局域程度,并且多极暗孤子的稳定传输还受孤子间距的影响.     

光纤中飞秒孤子传输的量子理论

导出了光孤子系统的微观哈密顿量,用所给哈密顿量及色散关系导出了飞秒孤子在光纤中传输所满足的修正非线性薛定谔方程,用Hartree近似方法求解了所得方程,并研究了孤子的量子特征及经典过渡。结果表明,光纤中光场算符的量子力学平均为一系列有修正项的经典孤子的叠加,光场算符的准概率密度呈自压缩效应,压缩效果与高阶项的大小有关。 关键词：     

单模光纤中传输的长脉冲孤子

理论上证明了一种新的孤子可以在单模光纤中稳定传输，其波形为ｓｅｃｈ１／２（ｘ）。对于普通光纤，在工作波长为１．３μｍ处，当输入峰值功率为１Ｗ时，这种孤子脉冲的脉宽大约为１ｎｓ。     

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。     

光纤的暗孤子传输特性研究

本文用行波法求解了光纤的暗孤子的NLS方程,由此孤子解讨论了暗孤子在光纤中的传输特性。     

基于不同色散光纤的光纤链的孤子传输研究

对不同色散光纤组成的光纤链在放大距离内的孤子传输进行了数值和实验研究，结果表明：不同的光纤组合有着不同的结果，因此在孤子传输时存在着合理地组合不同色散光纤的问题，而且即使同一根由不同色散组成的光纤链，当入纤方向了出纤方向交换时，实现孤子传输所需要的能量及孤子传输的稳定性也是不一样的。     

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。     

用正常色散的双折射光纤所作的暗孤子开关的开关条件

在正常色散的双折射光纤中传输的暗孤子对之间由于耦合周期性交换能量，一个暗孤子可把能量完全转给另一暗孤子，因此双折射光纤可作光开关。本文讨论了椭圆角为３５°的双折射光纤的开关条件，发现脉冲只有以特定的极化角入射才有开关现象产生，而且建立了光纤长度与孤子对相差、初始能量差的解释关系     

掺铒光纤光栅的开关动力学特征研究

研究在连续光入射下掺饵光纤光栅的开关动力学特征，发展其开关过程有类似于相变的特征。数值结果表明，主动光纤光栅在连续光条件下更适合于脉冲串产生。     

变耦合系数非线性三波导定向耦合器特性研究

报道了对高斯型及指数型变耦合系数三波导耦合器的一些重要的全光开关特性进行的研究。利用四阶龙格一库塔方法对指数型和高斯型两类变耦合系数三波导耦合器进行了数值计算。数值计算结果表明：对于变耦合系数三波导耦合器而言,功率可在波导1与波导3之间100％转换,而波导2则不可能达到100％的功率输出。与双波导变耦合系数耦合器相比,在相同的最大耦合系数情况下三波导变耦合系数耦合器开关曲线要更陡一些．即具有更好的开关特性。与平行三波导耦合器相比,变耦合系数三波导耦合器作为光开关的最大优点在于开关曲线中不存在振荡。     

Properties of Controllable Soliton Switching in Optical Lattices with Longitudinal Exponential-Asymptotic Modulation

The properties of controllable soliton switching in Kerr-type optical lattices with different modulation are investigated theoretically and simulated numerically. The results show that the optical lattices can be available for all-optical soliton switching through utilization for length-scale competition effects. And through longitudinal exponential-asymptotic modulation for the linear refractive index, the properties of soliton switching in the optical lattices can be improved. The number of output channels of soliton switching can be controlled by the parameters such as incident angle, asymptotic rate of longitudinal modulation, guiding parameter and form factor.     

一种新型光格子中孤子的控制(英文)

本文数值研究了一种纵向呈周期性指数调制的克尔非线性光格子中空间孤子的控制和导向.结果表明,这种光格子能提供更大范围的孤子控制,通过合理设计光格子的参数如光格子的深度、横向调制频率、纵向调制周期以及输入波束的参数可以实现孤子的控制.     

光突发与光电路混合交换边缘节点的设计与实现

提出了一种将光电路交换和光突发交换融合于同一网络的边缘节点设计方案.根据此方案,网络边缘节点能根据业务需求灵活选择交换方式.该方案在实际实验系统中进行了验证.结果表明,采用光电路交换方式,网络传输速率相对较快,而采用光突发交换方式,网络的带宽利用率更好.这两种交换方式共存于同一网络,一定程度上能提高网络的灵活性和适应性.     

Understanding Soliton Wave Propagation in Nonlinear Transmission Lines for Millimeter Wave Multiplication

In this paper, soliton propagation in nonlinear transmission lines (NLTLs) periodically loaded with symmetric voltage dependent capacitances is studied. From the lumped element equivalent circuit of the line we have analyzed the influence of nonlinear shunt reactances on soliton propagation characteristics. It is shown that by increasing the non linearity of the C–V characteristic, a faster separation of input signal into solitons is achieved. The fact that frequency multiplication in NLTLs is governed by soliton formation makes the results of this work relevant to understand the influence of nonlinear loading devices on multiplier performance. Since a heterostructure barrier varactor (HBV)-like voltage dependent capacitance has been considered for the nonlinear devices, this study can be of interest for the design of millimeter wave frequency multipliers loaded with HBVs.     

Initial Phase Dependence of the Soliton Decay Rate for the Nonlinear Schrodinger Equation with a Lossy Term

By using a recursion relation from the x-discrete nonlinear Schrödinger equation with a "lossy" term, we prove that the solitons propagate along the fiber in the decay rate exp -(I+ M₀)Γx if the "initial" input phase (at x = 0) is taken as the form M_oΓt²/2α_l. The same conclusions can also be obtained from the exact numerical calculations.     

Optimal Design of the Nonlinear Phase-Shift via Second-Order Nonlinear Cascading in the Silica Optical Fiber

Based on the second-order nonlinear effect in the periodically thermal/electric-field poling silica optical fiber and starting from the coupled-mode equations, the analytic expressions of nonlinear phase-shift of all-optical switching under the condition of strong pump light are derived in this paper. The nonlinear phase-shift is optimized by selecting the parameters properly.