可变参量光纤放大器中啁啾类孤波传输特性的研究

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孤子现象存在于诸多研究领域中,自从孤子在十九世纪被发现以来,孤子理论始终是数学、物理学和通信等领域中重要的研究方向之一。光孤子的形成是光脉冲在时间域中线性的色散被非线性的自相位调制平衡的过程。它不仅仅是非线性科学中一个重要的研究方向,而且它具有重要的应用前景,可应用于新一代的光通信传输系统和高速全光开关的研制。本文我们将变系数的Ginzburg-Landau方程作为非均匀光纤放大器的理论模型,利用拟解法获得该方程的精确啁啾亮、暗两种类孤波解,以研究这种啁啾类孤子脉冲的稳定传输为目的,分别从解析理论和数值分析两方面进行详细的研究,获得一些有益的结果。这对研究实际的非均匀光纤放大系统以及孤子控制系统中光脉冲的稳定传输提供了一定的理论依据。本文的主要内容如下:1.对当今光孤子通信的研究现状和发展情况进行概述,介绍啁啾类孤波研究的意义。2.详细介绍光纤中描述脉冲传输的非线性薛定谔方程和高阶非线性薛定谔方程以及描述脉冲在非均匀光纤放大器中传输的变系数Ginzburg-Landau方程,并简单介绍数值模拟方法。3.以变系数Ginzburg-Landau方程为模型,利用拟解法找到该方程的精确啁啾亮、暗两种类孤波解,而且从数值方面讨论这种啁啾类孤子脉冲在各种初始扰动的情况下的稳定性。4.借助于数值方法,进一步分析啁啾亮、暗类孤波在非均匀光纤放大器中相邻脉冲间的相互作用。结果发现这种脉冲间的相互作用的特性完全不同于飞秒孤子间的相互作用。
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