基于非线性效应的影响光脉冲在光子晶体光纤中传输特性的研究

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1、④内蒙古大学硕士毕业论文基于非线性效应的影响光脉冲在光子晶体光纤中传输特性的研究摘要光子晶体光纤是一种将光子晶体结构引入光纤中而制成的新型光纤。由于光子晶体光纤由单一材料构成，使得它具有许多优良的特性。其中光子晶体光纤具有的强非线性效应，是研究飞秒光脉冲在光子晶体光纤中传输不可忽略的特性。本文首先通过分析光子晶体的带隙特性，然后数值模拟了光子晶体光纤中自陡峭效应引起的高阶孤子分裂；最后分析了飞秒脉冲基于交叉相位调制作用产生压缩脉冲的变化情况。取得的主要研究成果如下：第一，我们应用有限元法模拟了光在光子晶体中的传输特

2、性。有限元法编写程序简单，模拟后得到结果准确性高，为光子晶体的应用提供了有价值的研究手段。第二，为求解非线性薛定谔方程，采用对称分步傅立叶法利用Matlab编写程序，并通过步长选取，控制计算精度，保证计算的准确性。通过分析模拟结果得出以下结论：自陡峭使得高阶孤子分裂，孤子发生频移；同时初始正、负啁啾对高阶孤子传输有显著影响。这些研究结果为孤子在光子晶体光纤中传输现象的分析奠定了理论基础。第三，基于耦合非线性薛定谔方程，数值模拟了光子晶体光纤中高阶色散、高阶非线性效应对飞秒信号脉冲基于交叉相位调制作用产生超短脉冲的影

3、响，为飞秒脉冲在光子晶体光纤中的压缩提供了理论依据。III⑧内蒙古大学硕士毕业论文关键词：光子晶体光纤，自陡峭效应，交叉相位调制，压缩脉冲，高阶色散效应，拉曼散射IV⑧内蒙古大学硕士毕业论文TH匝RESEARCHOFTHELIGHTPULSETRANSl河SSIONCHARACTERISTICSBASEDONNoNLn姬AREFFECTINPHOTONICCRYSlALFIBERABSTRACTPhotoniccrystalfiberisanewtypeoffiberwhichmadeofphotoniccryst

4、alstructureintroducingfiber．Becausephotoniccrystalfiberismadeofasinglematerial，ithasmademanyfinefeatures．Photoniccrystalfiberwhichhasthestrongnonlineareffectsisthestudyingfemtosecondpulseinphotoniccrystalfibertransmissioncharacteristicscannotbeignored．Inthispa

5、per，byanalyzingphotoniccrystalsbandgapproperties．Then，usinganumericalsimulationofthephotoniccrystalfiberself-steepeningeffectscausedbyhighordersolitonsplitting。Finally，weanalysisthatthefemtosecondpulsesbasedoncross-phasemodulmiongeneratedthechangesofcompressio

6、npulse．Themainresultsareasfollows：First，weusedarelativelysimplemethod—theFiniteElementMethodtosimulatethelighttransmissioncharacteristicsinphotoniccrystals．TheFiniteElementMethodpreparedproceduressimply，thesimulationresultsobtainedhighaccuracy，tpplicationforph

7、otonicystalstoprovidefavorableresearchtoolsapplictorphotomccrysprovidetavorableresearchtools．●V⑩内蒙古大学硕士毕业论文Second，programmingusingMatlab,usingsymmetricsplitstepFouriermethodtoprepareprocedures，andbyselectingtheaccuracyofstepverifyitscorrectness．Analysistheresu

8、ltsofsimulation，self-steepeningmadethehighordersolitonsplittingandsolitonin仔equencyshift．Atthesametimetheinitialpositiveandnegativechirphaveasignificantimpactonhighordersolitontran