双光子吸收效应对孤子和孤子对传输的影响

用分步傅立叶变换法求解含双光子吸收效应的光孤子NLS方程,研究了双光子吸收效应对一阶孤子和孤子对传输的影响,发现双光子吸收效应除对孤子产生等效损耗外,还影响了孤子对在传输中的相互作用。在特定的双光子吸收系数条件下双光子吸收效应可以使孤子对平行地向前传输。     

双光子吸收效应和暗孤子传输特性研究

用行波法求解了含双光子吸收效应的暗孤子非线性薛定格 (NLS)方程 ,由此孤子解讨论了暗孤子传输特性     

色散缓变光纤中暗孤子传输特性研究

用行波法求解了色散缓变光纤并含双光子吸收效应的暗孤子非线性薛定谔(NLS)方程,由此孤子解讨论了暗孤子传输特性。     

锁模光纤激光器中矢量孤子的传输特性研究

以含有慢饱和吸收效应的耦合非线性薛定谔方程组为模型,对锁模光纤激光器中亮亮类孤子对的产生及传输进行了详细地研究。首先,采用拟解法解析得到了慢饱和吸收效应影响下的一组新型的精确亮亮类孤子解;其次,采用分步傅立叶变换法数值研究了啁啾类亮亮孤子解的演化特性,并在输出端将数值结果与精确解进行了比对;最后,数值研究了一定幅度的白噪声干扰下亮亮类孤子解的稳定性。结果表明:一定的参数条件下,锁模光纤激光器中存在亮亮类孤子解,并且该解在一定的白噪声扰动下,可以实现较长距离的稳定传输。     

三光子吸收效应与误码率

本文用噪音微扰场讨论了三光子吸收效应对光纤放大器的增益噪音和误码率的影响.由此得到三光子吸收效应能抑制该类噪音和减小误码率而有利于光孤子通信的结论.     

线性聚焦和线性散焦效应对空间光孤子间相互作用的影响

考虑非均匀一维自聚焦介质的横向不均匀性,利用非线性薛定谔方程满足的守恒律给出了相邻空间孤子间隔的解析式,并对空间孤子之间的相互作用进行了数值模拟.结果表明,线形聚焦效应增强了空间孤子之间的相互作用;而线形散焦效应减弱了空间孤子之间的相互作用.当不考虑介质横向不均匀时,空间孤子之间发生周期性的碰撞.线性散焦效应使相邻空间孤子之间的间隔随传输距离发生周期性的变化,但孤子之间并不发生碰撞.线性聚焦效应使相邻空间孤子随传输距离发生周期性的碰撞,线性聚焦效应具有压制损耗使相邻空间孤子间隔变大的作用.     

拉曼散射与自陡峭效应对皮秒孤子传输特性的影响

通过求解包含拉曼增益和自陡峭效应的高阶非线性薛定谔方程, 运用MATLAB模拟了拉曼增益和自陡峭效应共同作用对孤子脉冲在各向同性光纤中传输特性的影响, 结果表明, 自陡峭效应会导致孤子产生时域位移, 而且会使高阶孤子产生孤子分裂现象. 与此同时, 拉曼增益改变了孤子的传输特性, 抑制了自陡峭效应, 从而导致脉冲宽度增大、脉冲偏移程度减弱、高阶孤子分裂成基阶孤子所需的传输距离增大.     

色散缓变光纤的非线性啁啾效应

由于光孤子在光纤中传输受到啁啾效应等多种因素的影响 ,使孤子脉宽展宽 ,光脉冲在终端变得不可检测 ,严重影响误码率 ,所以研究不同因素对孤子脉宽的影响有其重要意义。本文求解了色散缓变光纤中含频率非线性啁啾效应的NLS方程 ,由得到的孤子解讨论了非线性啁啾效应和色散缓变效应对孤子脉宽的影响 ,由此说明 ,色散缓减效应等效长距离分布参数光纤放大器的增益 ,它导致非线性效应增加 ,孤子进一步被压缩 ,非线性啁啾效应使孤子在z值较小时 ,其脉宽收缩 ,在z值较大时又使孤子脉宽展宽。     

脉冲内拉曼散射影响下的孤子之间的相互作用及其控制

研究了脉冲内拉曼散射效应影响下的同相和反相相邻孤子脉冲之间的相互作用,分析了孤子之间的相互作用对定时抖动的影响和脉冲内拉曼散射效应对孤子频移的影响。研究结果表明:在脉冲内,在拉曼散射效应的影响下,同相基态孤子脉冲的周期性离合被破坏了,两孤子脉冲一次碰撞后一直处于排斥状态,并且在碰撞后自频移现象十分明显;反相孤子脉冲的影响则较弱,两孤子脉冲都向下降沿发生偏移。引入非线性增益可以有效地控制孤子之间的相互作用,抑制自频移效应和稳定孤子传输。     

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.     

非自治拉曼多色孤子的管理和传输

以变系数的非自治非线性薛定谔方程为模型,考虑了一种色散、非线性和自发拉曼散射效应管理下的非自治系统,通过简单变换显式给出了该系统的精确非自治拉曼多色孤子解。基于精确孤子解,解析研究了该拉曼多色孤子在非自治管理系统中的演化特性,发现孤子的中心位置、波数与色散和非线性以及拉曼效应有关,而孤子频移仅与拉曼效应的参数决定,拉曼效应主导了非自治孤子的自频移,引起了孤子的频移在传输过程中不断的发生变化,导致了孤子的多色性。另外,我们数值讨论了该非自治孤子的传输稳定性,结果表明:该非自治拉曼多色孤子在有限的扰动下具有较好的稳定性。     

飞秒孤子传输演化的数值研究

利用分步傅里叶法数值模拟了飞秒孤子在光纤中的传输演化过程。对光纤中单个孤子的传输及二阶孤子的自陡峭效应和自频移效应进行了分析,指出在一定的参数取值范围内,自频移效应对二阶fs孤子传输的影响要比自陡峭效应大,占主导地位,且对自陡峭效应有一定的抑制作用。     

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。     

线性和二次电光效应共同主导的非相干耦合空间孤子族

基于加偏压的单光子光折变晶体,理论推导了线性和二次电光效应共同主导下的亮孤子族和暗孤子族的解,数值研究了亮孤子族和暗孤子族的强度包络和稳定特性,讨论了线性和二次电光效应在孤子族形成中的不同作用.结果表明:线性和二次电光效应的相互作用能够增强亮孤子族的光折变非线性,而减弱暗孤子族的光折变非线性.此外,在传输过程中,亮孤子族的各个分量能够稳定传输;暗孤子族各个分量在较长传输距离时表现出不稳定性.     

LiNbO2∶Fe晶体中的涡旋孤子及由它们写入波导的研究

在LiNbO3∶Fe晶体中观察到由光生伏打效应实现的涡旋孤子对和涡旋孤子阵列并成功地由它们写入了圆形和椭圆形波导.研究了涡旋孤子之间的相互作用,影响涡旋孤子形状的因素和实现稳定孤子的条件. 关键词： 涡旋孤子 波导 光生伏打效应     

线性和二次电光效应共同主导的非相干耦合空间孤子族（英文）

基于加偏压的单光子光折变晶体,理论推导了线性和二次电光效应共同主导下的亮孤子族和暗孤子族的解,数值研究了亮孤子族和暗孤子族的强度包络和稳定特性,讨论了线性和二次电光效应在孤子族形成中的不同作用.结果表明:线性和二次电光效应的相互作用能够增强亮孤子族的光折变非线性,而减弱暗孤子族的光折变非线性.此外,在传输过程中,亮孤子族的各个分量能够稳定传输;暗孤子族各个分量在较长传输距离时表现出不稳定性.     

三阶非线性效应对边界限制的自聚焦振荡型响应函数系统中二次孤子的影响

面向边界限制的自聚焦振荡型响应函数系统建立了二阶和三阶非线性共同作用时的二次孤子理论模型.在此基础上,通过数值模拟对有三阶非线性效应和无三阶非线性效应情况下的孤子解进行对比,研究了三阶非线性效应对该系统中二次孤子的影响.结果表明,在孤子波形方面,三阶非线性影响较小,仅轻微改变其横向分布.但是在孤子的存在区间方面,三阶非线性导致孤子只存在于强非局域和一般非局域情况,在弱非局域情况下找不到相应的孤子.此外,三阶非线性的存在还减少了孤子拓展半周期的个数.而在孤子稳定性方面,三阶非线性则缩减了孤子的稳定区间.     

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.     

非相干耦合屏蔽光伏孤子对

预言了在有外加电场的光伏光折变晶体中存在着稳态非相干耦合的屏蔽光伏空间孤子对.这种孤子对是由偏振态和波长都相同的两束互不相干光耦合而成的.它可被看成是非相干屏蔽孤子对和非相干光伏孤子对的统一形式,当外加电场很强可忽略光伏效应时,它类似于已报 道的屏蔽孤子对,而当外加电场为零时,它相当于闭路条件下的光伏孤子对. 关键词： 光折变效应 空间光孤子 光伏效应     

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。