论文题目: 光脉冲在非均匀光纤系统中的稳定传输特性研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 光学
作者: 杨荣草
导师: 周国生,李录
关键词: 非均匀光纤,变系数非线性薛定谔方程,孤子,稳定传输
文献来源: 山西大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本文分别以变系数非线性薛定谔方程和变系数高阶非线性薛定谔方程为模型,从解析和数值两方面对皮秒和飞秒光脉冲在非均匀光纤系统中的传输特性进行比较深入的理论研究,给出不同情况下的精确稳定孤波解。在此基础上,我们进一步考察孤波解的稳定性和孤波间的相互作用。为研究实际非均匀光纤或孤子控制系统中光脉冲的稳定传输提供一定的理论依据。最后,我们考虑新型光纤——光子晶体光纤的传输特性。运用有限差分法分析空气孔形状对光子晶体光纤特性的影响,由定量的计算给出一些定性的结果,这对设计实用的光子晶体光纤有一定的参考价值。本文的主要内容如下: 1) 仿照理想光纤中描述光脉冲传输的基本方程,给出非均匀光纤中描述皮秒脉冲传输的变系数非线性薛定谔方程和描述飞秒脉冲传输的变系数高阶非线性薛定谔方程,并简单介绍数值模拟方法。 2) 研究皮秒光脉冲在非均匀光纤中的稳定传输特性。从变系数非线性薛定谔方程入手,讨论非均匀光纤中皮秒亮孤子的传输特性。在已有工作的基础上,利用适当的变换,给出变系数非线性薛定谔方程的暗N-孤子解,并详细讨论非均匀光纤中皮秒暗孤子的传输特性及孤子间的相互作用。 3) 研究飞秒光脉冲在非均匀光纤中的稳定传输特性。为了对照起见,我们首先介绍非均匀光纤中飞秒亮孤子的传输特性。然后,利用拟解法解析求解变系数高阶非线性薛定谔方程,得到非均匀光纤中飞秒暗孤子解。借助于数值方法,进一步分析飞秒暗孤子的稳定性和非均匀光纤中飞秒暗孤子间的相互作用。 4) 研究飞秒组合孤立波在非均匀光纤中的稳定传输特性。通过解析求解变系数高阶非线性薛定谔方程,得到不同参数条件下的三类组合孤波解,这些解可以描述飞秒亮、暗孤波在非均匀光纤中同时传输的特性。另外,我们数值模拟飞秒组合孤波间的相互作用,结果发现飞秒组合孤波间的相互作用完全不同于亮的或暗的飞秒孤波间的相互作用,组合孤波间的相互作用要弱的多。
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
1．1 光纤通信的发展历程及研究现状
1．2 孤子和光孤子通信
1．3 本文主要内容
参考文献
第二章 光脉冲在光纤中的基本传输方程
2．1 常系数非线性薛定谔方程
2．2 常系数高阶非线性薛定谔方程
2．3 变系数(高阶)非线性薛定谔方程
2．4 数值方法
2．5 小结
参考文献
第三章 皮秒孤子在非均匀光纤中的传输
3．1 变系数非线性薛定谔方程的可积性
3．2 变系数非线性薛定谔方程的皮秒亮孤子解及其传输特性
3．3 皮秒亮孤子在色散渐减光纤中的传输
3．4 变系数非线性薛定谔方程的皮秒暗孤子解的传输特性及其应用
3．4．1 变系数非线性薛定锷方程的皮秒暗 N-孤子解
3．4．2 皮秒暗孤子解在孤子控制系统中的应用
3．4．3 皮秒暗孤子解在非均匀光纤中的应用
3．5 小结
参考文献
第四章 飞秒孤子在非均匀光纤中的传输
4．1 变系数高阶非线性薛定谔方程的可积性
4．2 变系数高阶非线性薛定谔方程的飞秒亮孤子解及其传输特性
4．3 变系数高阶非线性薛定谔方程的飞秒暗孤子解及其传输特性
4．3．1 变系数高阶非线性薛定谔方程的飞秒暗孤子解
4．3．2 孤子控制系统中飞秒暗孤子的传输特性及其稳定性
4．3．3 孤子控制系统中飞秒暗孤子的相互作用
4．4 小结
参考文献
第五章 非均匀光纤中的组合孤波
5．1 变系数高阶非线性薛定谔方程的组合孤波解及其传输特性
5．2 孤子控制系统中组合孤波稳定性的数值研究
5．3 非均匀光纤中组合孤波的传输特性
5．4 非均匀光纤中组合孤波间的相互作用
5．5 小结
参考文献
第六章 用有限差分法分析光子晶体光纤的传输特性
6．1 光子晶体光纤的导光机制和研究现状
6．2 运用有限差分方法分析光子晶体光纤的特性
6．2．1 有限差分方法简介
6．2．2 我们的有限差分程序有效性检验
6．2．3 空气孔形状对光子晶体光纤特性的影响
6．3 小结
参考文献
结束语
攻读博士期间发表和待发表的论文
致谢
承诺书
发布时间: 2005-08-31
参考文献
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- [9].非均匀光学传输系统中光脉冲操控的理论研究[D]. 戴朝卿.苏州大学2013
- [10].光脉冲在光纤中传输特性的理论研究[D]. 李禄.山西大学2004
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