阶光纤孤子传输特性分析

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1、五邑大学硕士学位论文摘要对于光纤孤子的相互作用问题，现有的研究主要集中于基阶孤子间相互作用，而针对高阶孤子间相互作用问题的研究相对较少。本文通过分步傅立叶方法进行数值计算，研究了二阶光孤子在光纤中的传输特性，在总结前人研究成果的基础上得出了一些有益的结论。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。通过引入非线性增

2、益控制可以有效抑制二阶孤子间互作用，使孤子保型传输而不发生衰变，但孤子对会偏离原来的时间槽。这种偏离主要是由于三阶色散的影响造成的。因此我们提出周期性改变三阶色散系数的方法，减小了三阶色散的不利影响，抑制了孤子中心频率的频移。时域相位共轭技术(TPC)能够对群速度色散，自相位调制，脉冲内拉曼散射等效应进行补偿。但是当脉冲宽度较小，或者脉冲中心波长接近零散射波长时，三阶色散效应变得不可忽略。TPC由于无法补偿三阶色散，因此限制了其迸一步的应用。在总结前人解析方法的基础上，因此我们提出了一种谱共轭技术(

3、SPC)。它通过在传输距离的中点在频域对脉冲进行共轭变换，即可实现在传输距离的后半程对各阶色散，自相位调制，自陡效应的补偿。将SPC与非线性增益控制结合作用于二阶孤子脉冲序列，获得了较好的整形效果。关键词；非线性薛定谔方程；分步傅立叶方法；二阶孤子；孤子间互作用：三阶色散；非线性增益；时域相位共轭；谱共轭；五邑大学硕士学位论文ABSTRACTFortheissueoftheinteractionofopticalsolitom，therehavebeenmanystudiesfocusingonth

4、einteractionoffundamentalsolitons，butfewisontheinteractionofhigher-ordersolifiorm．Inthispaper,thepropagationoftwoneighboringsecond-ordersolitonsinsingle-modefiberisinvestigatedwithSplit-stapFourierAlgorithm．Onthebasisofsummarizingthereportedresearchres

5、ults，somousefulresultswereobtained．Undertheinfluenceofthird—orderdispersion，theinteractionofsecondordersolitonsindispersion-shiftedfibersisinvestigatednumerically．Thecharacteristicsofsecondordersolitionssplitisstudiedinthetimeandfrequencydomain．Itisfou

6、ndthatundertheinfluenceofthird-orderdispersion,towsecondordersolitonsarebothsplitandapartfromeachother．Butthefrequencyshiftisdecreased．Anonlineargainandperiodicalalternationofthird-orderdispersioncanbeusedtoeffectivelysuppresssolitoninteractionsandthee

7、ffectsofthird-orderdispersion,andstabilizethesolitonpropagation．Temporalphaseconjugation(TPC)Wasproposedtocompensateforgroup-velocitydispersion,self-phasemodulation,andintrapulseRamanscatteringofanopticalpulse．However,whenthepulsewidthissufficientlysho

8、rtorthecenterwavelengthisnearthezero-dispersionpoint'third-orderdispersionbecomesmoreprominentandlimitsthereshapingperformanceofTPC．Weproposetouseaspectralphaseconjugation(SPC)methodthatconjugationsoftheopticalpulseinthefrequencydomain．