光孤子在高斯变迹光纤光栅中的演化

论文摘要

在光纤光栅中,当入射频率位于布拉格频率附近时,结构色散在系统中占主导地位,材料色散和波导色散等因素可忽略不计,在光纤光栅的反常色散区,由结构色散造成的群速度色散(GVD)效应和由自相位调制(SPM)、交叉相位调制引起的非线性效应的相互作用,可导致光纤光栅中亮孤子的形成;而在光纤光栅的正常色散区也能够维持暗孤子传输。本文在耦合模理论的基础上,在光纤光栅的反常色散区和正常色散区分别运用有限差分法和快速傅立叶方法数值模拟了光孤子在高斯变迹光纤光栅中的演化以及孤子之间的相互作用。本文第一章在耦合模理论的基础上利用多重尺度理论推导出有效非线性薛定谔方程。第二章数值模拟了在高斯变迹光栅反常色散区亮孤子的演化以及两个亮孤子之间的相互作用。第三章研究了光纤光栅的正常色散区暗孤子的演化以及暗孤子之间的相互作用。第四章总结了本文,给出结论。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 引言
• 第一章 光纤光栅中的基本传输方程
• 1.1 光纤光栅中的基本传输方程
• 1.2 利用多重尺度理论推导有效薛定谔方程
• 第二章 亮孤子在高斯变迹光栅中的传输
• 2.1 理论模型
• 2.2 数值模型
• 2.3 数值模拟及结果
• 2.3.1 输入单孤子无初始频率啁啾
• 2.3.2 初始频率啁啾的影响
• 2.3.3 两个亮孤子之间的相互作用
• 2.4 结论
• 第三章 暗孤子在高斯变迹光纤光栅中的演化
• 3.1 理论
• 3.2 快速傅立叶变换
• 3.3 数值模拟及其结果
• 3.3.1 单孤子在光栅中的演化
• 3.3.2 暗孤子峰值随传输距离的变化关系
• 3.3.3 暗孤子之间的相互作用
• 3.4 结论
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文