单模光纤色散的解析形式

根据波导标量解本征值方程及其递推关系,提出一种利用Gloge关系求解单模光纤中波导色散的理论方法,给出了色散的解析形式,通过分析归一化传输常数的近似解与精确解间的差别论证了这种解析法具有精确求解的计算精度,给出普通单模光纤（G．652）光纤色散的实验数据,并与计算的色散解析解曲线加以比较,二者达到极好的吻合,利用所得到的结果,分析了数值微分法和经验公式的计算精度。     

色散对高能激光光纤前端FM-AM效应的影响

<正>弦相位调制脉冲可以满足高能激光驱动器对宽带和束匀滑的要求,在光纤系统中传输后,由于光纤中群速度色散的作用,将会产生强度调制,从而加剧光纤功率放大器中的非线性效应和光谱整形的难度.通过对2GHz,14·25GHz正弦相位调制脉冲经过不同光纤长度传输实验为例,结合光纤系统中色散对FM-AM效应影响的理论分析,发现2GHz相位调制脉冲的实验结果与模拟结果符合较好.     

偏振模色散和非线性效应对光纤传输特性的综合影响

本文采用变分法,研究多色色散、偏振模色散(PMD)以及非线性效应对单模光纤中光脉冲传输的综合影响.模拟分析结果表明,非线性对偏振模色散具有一定的抑制作用;但它们的综合作用所导致的脉冲展宽比PMD或非线性单独作用时要大.     

单模光纤折射率分布对偏振模色散的影响

利用将任意非圆柱等效为椭圆的方法分析和计算了单模光纤中包层和芯层折射率分布不同心导致的偏振模色散，得到了两个偏振模式的传输常数差△β和偏振模色散△τ与偏心比、入射光的波长、芯层半径、相对折射率差的关系曲线，为实践中昼减小单模光纤的偏振模色散提供理论上的指导。与椭圆度引起的偏振模色散相比，不同心引起的偏振模色散具有相同的数量级。     

光纤光栅非线性对色散特性的影响

通过在能量较高、考虑非线性时,求解光纤光栅非线性耦合模方程连续波条件下的解,得到光纤光栅失谐量δ与光脉冲传播常量q的非线性色散关系和光栅致群速度色散系数βg2与δ的关系.用MATLAB绘图,得到非线性参量γ和光脉冲能量P0的乘积γP0对色散和βg2的影响.结果表明:随着βg2的增加,非线性色散曲线的上、下两支向δ的负值区移动,当超过某一临界值时,曲线上支开始形成环,这时光纤光栅引起的群速度色散中的反常色散区消失,全部变成正常色散.     

色散和非线性效应对高斯脉冲综合影响的理论分析

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.     

色散和非线性效应对高斯脉冲综合影响的理论分析

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.     

单模光纤中三阶色散对超短光脉冲传输的影响

基于超短光脉冲在单模光纤中传输时高阶非线性效应的影响。应用非线性薛定谔方程(HONLS)理论,考虑光纤色散三阶效应,推导出无啁啾的高斯脉冲沿光纤传输时脉冲变化的表达式,并对理论结果进行了数值模拟与分析。结果表明,三阶色散会引起光脉冲形状发生畸变,会在其前沿或后沿附近形成非对称的振荡结构。     

色散补偿系统中的带内非线性效应研究

在同时考虑自相位调制、交叉相位调制和四波混频非线性效应的情况下，研究了预补偿、后补偿和混合补偿三种色散补偿系统输入功率与误码率的关系．比较了不同的色散管理系统下，由带内交叉相位调制和带内四波混频引起的定时抖动与寄生脉冲对系统的影响．由于非线性效应、传输损耗及噪声的综合影响，应当选取合适的入纤功率以使得系统获得最佳的传输性能，本文找到了其中最优系统的最佳入纤功率．     

单模光纤正常色散区零色散波长附近的啁啾演变特性

利用傅里叶变换法,首次推出了单模光纤正常色散区中二阶、三阶色散共同决定群速度色散效应时,所致啁啾的解析表达式.利用数位解法,模拟了零色散波长附近群速度色散效应和自相位调制效应共同导致的啁啾演变过程.计算结果表明:啁啾为非线性的,且有极值,因而导致脉冲形状的畸变.     

超短激光脉冲在共振介质中传播的时空特性

 用有限差分方法求解Maxwell和 Bloch 的联立方程，计算得到共振介质中超短光传播的时空特性。结果表明，在考虑空间效应时，峰面积为2π 的超短光脉冲不再以孤子的形式传播，光场的形状将发生变化，变形的程度和光与物质相互作用的强度有关：强度较小时，光场包络在时间和空间两方面都展宽；强度较大时，则发生分裂。光与物质相互作用的强度与光场大小、光场频率、偶极矩、失谐以及共振粒子浓度等因素有关。     

Analysis of waveguide dispersion characteristics of WI- and WII-type triple-clad single-mode fibers

Waveguide dispersion characteristics of two kinds of triple-clad single-mode fibers named WI and WII were examined in this paper. In view of the impossibility to deduce the expression of waveguide dispersion directly due to the complexity of the characteristic equations, a feasible approach to calculate waveguide dispersion was established. The calculated results indicate that the adjustable range of the zero-dispersion point of the triple-clad WI- and WII-type single-mode fibers is obviously wider than that of the conventional doubly clad W-type single-mode fibers in the same conditions. The influences made by the geometric parameters and optical parameters on the waveguide dispersion and cutoff characteristics of low-order modes for WI- and WII-type fibers were analyzed. The method presented to calculate waveguide dispersion can be applied to multi-clad fibers.     

Topological horseshoe in nonlinear Bloch system

This paper demonstrates rigorous chaotic dynamics in nonlinear Bloch system by virtue of topological horseshoe and numerical method. It considers a properly chosen cross section and the corresponding Poincar'e map, and shows the existence of horseshoe in the Poincar'e map. In this way, a rigorous verification of chaos in the nonlinear Bloch system is presented.     

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导出了无磁化无碰撞各向同性相对论正负电子对等离子体纵波的色散关系。使用逐次近似的标准技术,对两种极限情况下的纵波色散方程进行了解析研究。将完全色散方程进行变换,使它们完全适用于在需要完全相对论处理的温度范围内进行数值计算。用数值模拟方法得到了用解析方法不能得到的完全的色散曲线。     

啁啾脉冲放大激光系统中展宽器色散的解析算法

时域色散精密控制是超短激光产生及其应用中的关键技术之一,它通过控制各波长的光程产生相对延迟从而改变脉冲宽度.展宽器是啁啾脉冲放大激光系统中对激光脉冲展宽的装置,基于光线追迹法研究光线在展宽器中的传输路径,可计算飞秒脉冲中各波长的光程,进而计算脉冲展宽量并应用于系统设计.由于展宽器的光程表达式复杂,直接对其求导获得色散表达式较困难,目前只能采用数值导数获得近似解,这在计算过程中会引入误差,不利于激光系统精确设计和优化.本文介绍了一种易实现的求解展宽器色散的解析算法,通过归纳展宽器光程表达式特点,引入四个基元函数,将光程表达式分解和反复代换,可得到高阶色散的精确解析值.本文首先对Martinez型展宽器重新光线追迹,获得与Offner型展宽器一致的相位表达式,其次通过解析算法获得了两种展宽器的精确高阶色散值,最后将解析算法与数值算法的结果进行了比较.该解析算法对于啁啾脉冲放大系统的参数设计具有实用价值.     

The study of chromatic dispersion and chromatic dispersion slope of WI- and WII-type triple-clad single-mode fibers

In this paper, the chromatic dispersion and chromatic dispersion slope of two kinds of triple-clad single-mode fibers with a depressed index inner cladding named WI- and WII-type were examined. A feasible approach to calculate chromatic dispersion and higher-order dispersion was established successfully, and the influences made by the optical parameters and geometric parameters on the chromatic dispersion coefficient and its slope were analyzed in detail. The calculated results show that the optical parameter R₂, which symbolizes the third cladding effect, has a strong impact on the chromatic dispersion coefficient and the chromatic dispersion slope, and the degrees of such impact are closely related to the other parameters.     

精确提取一维互易有限周期性结构色散特性的宏元胞法

提出了一种可精确提取一维互易有限周期性结构色散特性的宏元胞法. 将多个周期性元胞组合构成单个“宏元胞”, 以严格考量元胞间的互耦效应, 通过Bloch分析分别计算出正向激励和反向激励时Bloch 波的本征传输因子ξ^N和1/ξ^N, 对ξ^N取复对数操作即可解出一维有限周期性结构的衰减常数α, 而复对数函数的多值性使得相移常数β存在多整数分支的选择问题. 通过与解卷绕法获得的β近似值相比较,选择出合理的整数分支, 可精确计算出β. 与传统的本征模式法、解卷绕法及单元胞法相比,宏元胞法对元胞间的耦合强度不作要求, 计算更加精确快速, 可作为刻画一维互易有限周期性结构色散和Bloch阻抗特性的有力工具. 关键词： 宏元胞法 Bloch分析 色散特性