單模光纖中二階孤子間相互作用研究.pdf

1、對(duì)于光學(xué)孤子間相互作用問(wèn)題,現(xiàn)有的研究主要集中于基孤子間相互作用,而針對(duì)高階孤子間相互作用問(wèn)題的研究相對(duì)較少.該文通過(guò)數(shù)值計(jì)算,對(duì)時(shí)域上相鄰的兩個(gè)二階孤子在單模光纖中的傳輸行為進(jìn)行了模擬,研究了它們之間的相互作用.對(duì)于皮秒量級(jí)的雙光學(xué)孤子輸入,分別考慮相位相同和相位相反兩種情況,通過(guò)數(shù)值求解標(biāo)準(zhǔn)化非線性薛定諤方程,模擬了二階孤子對(duì)及時(shí)域上相鄰的基孤子和二階孤子、基孤子和三階孤子的傳輸行為,并運(yùn)用逆散射理論和基孤子相互作用理論對(duì)結(jié)果進(jìn)行解

2、釋.主要結(jié)論如下:一、時(shí)域上相鄰的兩個(gè)二階孤子在單模光纖中傳輸時(shí)都發(fā)生衰變;衰變產(chǎn)生的大振幅基孤子群速度保持不變,不發(fā)生偏移;兩個(gè)小振幅基孤子相互"吸引"(同相位)或"排斥"(反相位).二、時(shí)域上相鄰等脈寬的基孤子和二階孤子在單模光纖中傳輸時(shí),二階孤子發(fā)生衰變;衰變產(chǎn)生的大振幅基孤子群速度保持不變,不發(fā)生偏移;初始輸入的基孤子與二階孤子衰變產(chǎn)生的小振幅基孤子相互"吸引"(同相位)或"排斥"(反相位).三、時(shí)域上相鄰等脈寬的基孤子和三階孤

3、子在單模光纖中傳輸時(shí),構(gòu)成三階孤子的最小振幅的基孤子脫離三階孤子,與初始輸入的基孤子相互"吸引"(同相位)或"排斥"(反相位);當(dāng)最小振幅的基孤子脫離三階孤子后,三階孤子的剩余部分逐漸演化成兩個(gè)峰值基本相等的脈沖,并在傳輸過(guò)程中相互遠(yuǎn)離.對(duì)于飛秒量級(jí)光學(xué)孤子,我們通過(guò)數(shù)值求解標(biāo)準(zhǔn)化高階修正非線性薛定諤方程,分別模擬了在三種高階效應(yīng)(三階色散,自陡峭,自頻移)影響下二階孤子及二階孤子對(duì)的傳輸行為,并對(duì)結(jié)果進(jìn)行解釋.主要結(jié)論如下:一、在高階

4、效應(yīng)影響下,二階孤子在單模光纖中傳輸時(shí)發(fā)生衰變;正的初始頻移可以加劇由三階色散效應(yīng)引起的衰變;負(fù)的初始頻移可以抑制由三階色散效應(yīng)引起的衰變;隨著高階非線性效應(yīng)(自陡峭,自頻移)的增強(qiáng),衰變產(chǎn)生的小振幅基孤子與大振幅基孤子的峰值強(qiáng)度比逐漸減小.二、時(shí)域上相鄰的兩個(gè)二階孤子在存在高階效應(yīng)時(shí)也都發(fā)生衰變,但導(dǎo)致它們衰變的主要因素是高階效應(yīng),而孤子間相互作用則使兩個(gè)二階孤子的衰變規(guī)律互不相同.衰變規(guī)律的不同主要表現(xiàn)在:兩個(gè)二階孤子并不是同時(shí)衰變