光纖通信系統(tǒng)中耗散孤子間的相互作用.pdf

1、1973年Hasegawa和Tappert最初預測到光纖中能夠形成孤子,并由1980年Bell實驗室Mollenauer的實驗觀察得到了證實。第二年,第一個光纖傳輸系統(tǒng)便問世了。作為新一代高速長距離通信的優(yōu)選方案,光孤子通信利用脈沖在光纖中非線性效應與色散效應的平衡來實現(xiàn)高速脈沖孤子穩(wěn)定傳輸。同時,孤子間的相互作用是影響信息傳輸?shù)年P鍵問題。為了了解孤子間相互作用的性質(zhì)和結(jié)果,人們進行了大量的實驗和理論研究。然而,實際的長距離、高速率光纖

2、通信系統(tǒng)還包含能量的供應和傳輸過程中的損耗間的平衡。因此,存在于耗散系統(tǒng)中的耗散孤子成為了光孤子通信研究的熱點。耗散孤子有著極其豐富的相互作用現(xiàn)象如:排斥、融合、分裂、湮滅、散射、螺旋等。這些現(xiàn)象對于研究耗散孤子的理論和實驗都非常重要,而且在光纖通信系統(tǒng)、全光開關、邏輯門、激光冷卻等領域都具有十分廣泛的應用前景。本文中,通過分裂步長快速傅立葉變換方法數(shù)值模擬了一維耗散孤子間的相互作用。還詳細討論了三階色散效應下耗散孤子相互作用的一些細節(jié)

3、,得到了一些有意義的結(jié)果。
　　全文共分五章:第一章簡要介紹了非線性光學以及非線性光學中孤子的基本概念及原理。第二章回顧了光孤子通信的發(fā)展史,討論了制約光孤子通信實用化的主要理論和技術(shù)問題,還討論了光孤子通信今后的主要研究方向。在第三章和第四章中,簡要介紹了耗散孤子與耗散系統(tǒng)的基本理論,并展示了倍周期分岔耗散孤子間相互作用的一些有趣現(xiàn)象。在第五章中,細致分析了三階色散效應對相鄰耗散孤子間的相互作用的影響,發(fā)現(xiàn)三階色散在一定程度上能