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1、第26卷第3期电气电子教学学报Vol.26No.32004年6月JOURNALOFEEEJun.2004虚拟实验在非线性光纤光学教学中的应用徐铭,吉建华(深圳大学信息工程学院新技术研究中心,深圳518060)摘要:结合教学和科研经验,通过Matlab语言编程,分别给出光码分多址传输系统、色散管理孤子传输系统以及实际江苏省二级干线网络光纤传输系统的虚拟实验,并应用于非线性光纤光学教学中,教学实践证明,通过该虚拟实验,可以增强学生对有关概念的感性认识,提高学生学习的主动性、积极性,还为从事研究生教学的教师提供了参考。今后如果将各虚拟实验模块集成,且进一步和VC语言结合,相信能给出
2、更加方便友好的界面,提高教学效果。关键词:非线性光纤光学;虚拟实验;快速分步傅里叶算法(SSFM)中图分类号:TN929111;G6421423文献标识码:A文章编号:1008-0686(2004)03-0096-04ApplyingtheVirtualExperimenttoTeachingofNonlinearFiberOpticsXUMing,JIJian-hua(AdvancedTechnologyResearchCenterofInstituteofInformationEngineering,ShenzhenUniversity,Shenzhen518060,Ch
3、ina)Abstract:Inthispaper,severalvirtualexperimentsaboutopticalcode2divisionaccesstransmissionsystem,dispersionmanagedsolitontransmissionsystemandtheupgradeofsecondlevelbackbonenetworkofthesouthJiangsuprovincetransmissionsystemareappliedtotheteachingofnonlinearfiberopticsbythelan2guageofMatl
4、ab,whichcombiningwiththeauthorpsexperiencesinteachingandresearching.Withhelpofthistool,thestudentspsensibilityofcognitioncanbeenhanced;thestudentspgo2aheadismandenthusiasmcanbealsoboostedup.Thispapercanbeasateachingreferenceforteachersofgraduatestudents.Inthefuture,wecanintegrateseveralvirt
5、ualexperimentsandcombinewithVClanguage,whichcanoffermoreeffectinginterfaceandimprovetheteachingimpression.Keywords:nonlinearfiberoptics;virtualexperiment;split2stepFFTmethod0引言1虚拟实验算法原理G1P1Agrawal著《非线性光纤光学原理及应对光纤通信系统中的数值模拟有许多方法,本[1]用》是光学、光子学和光通信领域的重要理论及应文采用界面友好的Matlable语言编程环境,算法采用的专著,该书概念多、
6、理论性强、内容广,对初学的用分步付里叶算法(Split2StepFFTMethod,研究生来说,难免枯燥、难懂。本文把科研前期模拟SSFM),它属于有限差分方法一种,但其核心思想试验引入教学,通过开展计算机编程模拟实验的虚主要是采用了FFT算法,从而使计算的速度大大加[2]拟实验教学方法,对非线性光纤光学中许多庞大、昂快,SSFM的基本思想是在FFT算法的基础上把贵的实验系统进行计算机实验模拟,简化了教学内整个传输光纤的长度分成很小的段h(微元),通过容,增加了学生对基本概念和理论的感性认识。每一小段求得的值作为下一小段的初值,然后逐步收稿日期:2003-12-30;修回日期
7、:2004-03-02第一作者:徐铭(1970-),男,江西省乐平人。博士,讲师,南京邮电学院光信息科学技术系毕业,目前主要从事光纤通信方面的科研和教学。第26卷第3期徐铭等:虚拟实验在非线性光纤光学教学中的应用97求解,最后可得指定光纤长度处的光场的特性参数。三代移动通信(3G)的主要技术,结合光通信技术的具体说,将广义非线性薛定愕方程(NLS)化为分别优势,于八十年代初人们将CDMA技术移植到光通表示色散项和非线性项的差分算符微分方程式,即:信领域,提出了光码分多址接入(OpticalCDMA,5A
