三阶色散影响下二阶孤子间互作用及抑制

在色散位移光纤中，研究了三阶色散影响下同相和反相二阶孤子之间的互作用，分析了同相和反相二阶孤子对衰变后时域波形和频域频移的变化，发现三阶色散使二阶孤子分裂出一大一小两个不同振幅的基阶孤子，并彼此分离，但孤子对中心频率频移量却减小。通过采用非线性增益控制的方法可以有效抑制二阶孤子间的互作用，使孤子保型传输而不发生衰变。同时通过周期性改变三阶色散系数，可以减小三阶色散的不利影响，抑制孤子中心频率的频移，使孤子对不偏离原来时间槽，稳定孤子传输。     

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。     

双芯耦合光纤中阶色散对光孤子相互作用的影响

利用变分原理对耦合纤芯中传输光孤子之间的相互作用和形成束缚孤子态的条件进行了研究。发现高阶色散减弱甚至可以水消除孤子之间的相互。这一结果为耦合光纤器件的设计提供了一种实用消除光孤子之间的相互作用的方法。     

剩余三阶色散对相位共轭偏振孤子的影响及其补偿

光学相位共轭中剩余三阶色散不利于共轭孤子的稳定传输,导致孤子脉冲具有更大的时间抖动.本文提出在传输线末采用具有正三阶色散的色散位移光纤补偿光学相位共轭中的剩余正三阶色散.数值结果证明了其可行性.同时也分析其补偿的物理机制.     

受扰动的光纤孤子间的相互作用

基于含扰动的非线性薛定谔方程，发展了高登的光孤子相互作用理论，直接从近似的二孤子解昨到描述实际光纤通讯中孤子间的相互作用的解析公式，公式表明在实际的通讯系统中光纤孤子间的相互作用不令依赖于它们之间相对相差，而且依赖于它们的相对能量，速度差随传输距离的变化。     

强色散管理孤子在密集周期光纤中的演化

利用变分方法,推导出了在强色散管理的密集周期光纤中脉冲稳态传输的解析条件,并给出了初始脉冲峰值功率的表达式.运用这些公式,对各种色散管理系统中孤子的演化进行了半解析的考察.三阶色散也被考虑在内.结果表明:不完善的色散斜率补偿将导致脉冲中心位置的偏移甚至严重的孤子形状劣化.     

飞秒暗孤子间相互作用的数值研究

通过数值模拟对飞秒暗孤子间的相互作用进行了研究，并且同飞秒亮孤子和皮秒暗孤子分别进行了比较，结果表明：同飞秒亮孤子相比，飞秒暗孤子间的相互作用比较小，前者表现为相互吸引、碰撞、合二为一，然后相互排斥，不具有周期性；而后者从一开始就相互排斥，且这种排斥作用较亮孤子来说相当微弱，同样也不具有周期性。此外，数值模拟的结果还表明，飞秒暗孤子间的相互作用同皮秒尺度下暗孤子间的相互作用基本一致，并且通过计算表明，飞秒暗孤子间的相互作用在一定范围内仍可利用皮秒尺度下暗孤子间相互作用的经验公式。但是，数值模拟结果显示，两孤子的初始间距越小，由经验公式计算结果所带来的误差就越大。     

色散补偿光纤通信系统中孤子之间的相互作用

采用变分原理与位力定理研究了非线性光通信系统色散补偿方案中,相邻孤子之间的相互作用对孤子传输特性的影响。结果表明:在相位匹配与等幅孤子注入时,在普通单模光纤中这两个孤子先相互吸引,而后又相互排斥,显现周期性碰撞的变化规律,形成束缚孤子态,而在色散补偿光纤中传输的孤子之间不发生碰撞;对相位不匹配与等幅孤子注入,孤子之间发生分离;对相位匹配和不等幅孤子注入,在色散补偿光纤中传输的孤子,如果初始间隔φ0越小,应注入较大的初始幅值差η0,以利于孤子的传输。     

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。     

双芯耦合光纤中高阶色散对光孤子相互作用的影响

利用变分原理对耦合纤芯中传输光孤子之间的相互作用和形成束缚孤子态的条件进行了研究，发现高阶色散减弱甚至可以消除光孤子之间的相互作用。这一结果为耦合光纤器件的设计提供了一种实用消除光孤子之间相互作用的方法。     

色散缓变光纤中飞秒高阶孤子脉冲的增强压缩

提出了一种利用孤子绝热放大效应与高阶孤子脉冲压缩效应相结合来压缩飞秒高阶孤子的新方法.通过数值模拟方法证明,采用三阶色散为负的色散缓变光纤压缩高阶孤子,可利用喇曼散射效应与负三阶色散的相互作用,消除正三阶色散对光脉冲压缩产生的不利影响,增加压缩比,提高压缩后光脉冲的质量.研究表明,在色散缓变参量一定的情况下,孤子阶数越高,所需最佳光纤长度越短、光脉冲的压缩比越大;对于相同功率的孤子光脉冲,光脉冲的压缩比随着色散缓变参量的增大而增大;无论是孤子脉冲还是高斯脉冲都适合于色散缓变光纤中的高阶孤子脉冲压缩.     

Generation of Fundamental Dark Soliton Train in Positive Dispersion-decreasing Fibers

ＧｅｎｅｒａｔｉｏｎｏｆＦｕｎｄａｍｅｎｔａｌＤａｒｋＳｏｌｉｔｏｎＴｒａｉｎｉｎＰｏｓｉｔｉｖｅＤｉｓｐｅｒｓｉｏｎｄｅｃｒｅａｓｉｎｇＦｉｂｅｒｓＸＵＷｅｎｃｈｅｎｇＷＥＮＳｈｕａｎｇｃｈｕｎ１）ＧＵＯＱｉＬＩＡＯＣｈａｎｇｊｕｎＬＩＵＳｏｎ...     

Soliton Propagation in Optical Fibers with Random Polarization Dispersion

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Soliton Transmission Research on using Dispersion Step Fiber Chain Instead of Soliton Fiber

ＳｏｌｉｔｏｎＴｒａｎｓｍｉｓｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｕｓｉｎｇＤｉｓｐｅｒｓｉｏｎＳｔｅｐＦｉｂｅｒＣｈａｉｎＩｎｓｔｅａｄｏｆＳｏｌｉｔｏｎＦｉｂｅｒＹＵＪｉａｎｊｕｎＹＡＮＧＢｏｊｕｎ＋ＧＵＡＮＫｅｊｉａｎＹＡＮＧＱｉｍｉｎＺＨＡＮＧＸｉａ...     

Soliton Propagation in Birefringent Fibers

In this article, the propagation of solitons in a single mode fiber with polarization mode dispersion (PMD) is analyzed. In optical fibers, the randomly varying birefringence degrades soliton transmission system in two aspects. First, the dispersive waves cause pulse broadening. Second, the dispersive waves interact with other soliton pulses. Here we studied the effects of PMD on a single pulse and the variation of pulse broadening, energy decay, and degree of polarization on a single soliton pulse propagating over a very long distance.     

Soliton Transmission in Fibers with Polarization-Mode Dispersion

Abstract

The polarization-mode dispersion (PMD) is a dominant statistical effect in ultra-high bit rate transmission systems. In this article, soliton transmission in constant and randomly varying birefringent fibers is reviewed. In particular, soliton robustness to PMD is analyzed and compared with that of linear pulses. It is found that solitons broaden in proportion to the square root of distance, like in the case of linear pulses, but with a reduced coefficient.     

周期分布放大系统的精确解及其相互作用

考虑带有变增益侦耗和频率啁啾的非线性薛定谔方程，利用达布变换求得该方程的N-孤子解，并给出带有变增益钡耗和频率啁啾的一孤子解和二孤子解的精确表达式。特别地，详细讨论了孤子周期分布放大系统的动力学行为。结果表明，带有变增益／损耗和频率啁啾的孤子解可以应用于周期分布放大系统，同时保留了孤子的特性。     

Analysis of Effect of Chromatic Dispersion for Wavelength Tunable Ultrashort Soliton Pulse Generation

The performance characteristics of generated soliton and anti-Stokes pulses for the wavelength tunable ultrashort soliton pulse generation system are discussed for different fiber dispersion parameters of β₂ and β₃ at the pump wavelength. Numerical analysis showed that the broadband wavelength tunability is improved as both the absolute value of negative β₂ and the value of β₃ are decreased. When β₃ is the usual value, the best performance of broadband continuous wavelength tunability which broadens symmetrically to the pump wavelength is obtained for β₃ of around 蜢2 psβ²/km. The reason for this is that the behaviors of both the generated soliton and anti-Stokes pulses are due to the β₂. Through simulations for different fiber dispersion parameters of β₂ or β₃ we obtained interesting results. When β₃ is negative and the zero dispersion wavelength is set at the longer wavelength side than the pump wavelength, such as around 2 μm, it is possible to convert the generated soliton into new components at the longer wavelength side over 2 μm.