掺杂光纤中Peregrine孤子的产生和传输

基于光脉冲在掺杂光纤中的传输模型,采用分步傅里叶方法对Peregrine孤子在掺杂光纤中的产生和传输进行数值研究。基于Peregrine孤子解,讨论Peregrine孤子在掺杂光纤中的产生和传输;提取Peregrine孤子的峰值脉冲,消去背景波,研究高峰值脉冲的传输特性。结果表明,Peregrine孤子在掺杂光纤中传输时,会激发产生一个在时间和空间上都局域化的高峰值单脉冲,随后迅速分裂产生多个子脉冲;小信号增益越大,饱和能量越高,脉冲峰值强度越强,脉宽越小,激发产生的子脉冲空间间隔也不断减小;消去高峰值脉冲的背景波后,脉冲在掺杂光纤中可以稳定传输,脉宽呈呼吸式周期变化,脉冲强度呈周期性振荡,且脉冲强度的平均值不断增加。     

色散渐减光纤链中孤子的周期集总放大和恢复EI北大核心CSCD

基于包含渐减色散和周期集总放大的变系数非线性薛定谔方程,通过一种简单变换,解析出其精确孤子解,并研究了色散渐减周期集总放大(DDPLA)光纤链路中孤子的传输、放大和恢复。研究结果表明,当光纤色散、损耗和放大器增益相互平衡时,色散渐减光纤链路中可实现孤子的周期放大和恢复;而且可根据光纤损耗和放大周期来设置放大器的增益,或根据光纤损耗和放大器增益来设置放大周期,从而实现孤子的周期性放大或恢复。另外,采用数值计算的方法讨论了孤子的稳定性和相邻孤子间的相互作用。研究结果对实际的色散渐减周期集总光纤链中孤子的传输及周期放大链路的精确配置具有一定的理论指导意义。     

有限宽度背景中的啁啾灰孤子

基于在正常色散区的变系数非线性薛定谔方程,考虑一个带有微扰的参数渐减光纤系统,并利用数值模拟方法,对超高斯型有限宽度背景波和有限宽度背景中啁啾灰孤子的传输进行详细地研究.结果表明,超高斯背景波可以在带有微扰的参数渐减光纤系统中不受负载啁啾灰孤子的影响而稳定传输.当取背景波脉宽与啁啾孤子的初始脉宽比例大于或等于50时,有限宽度背景中啁啾灰孤子的数值结果基本与精确解相吻合.即使选取的背景波脉宽不宽,有限宽度背景中的啁啾灰脉冲仍可以很好的保持其孤子性质.     

高阶效应对光纤系统中孤子和艾里脉冲传输特性影响的数值研究

以变系数耦合高阶非线性薛定谔方程为理论模型,采用分步傅里叶方法,讨论了孤子和艾里脉冲在光纤中的传输特性。研究表明三阶色散、自频移和自陡峭效应导致孤子和艾里脉冲所分离出的俘获孤子的中心位置发生偏移,且三阶色散会影响俘获孤子的强度,并讨论了两脉冲的中心位置及强度对艾里脉冲截断系数的依赖关系。     

色散平坦渐减光纤中非线性啁啾脉冲的传输及超连续谱的产生

基于非线性薛定谔方程,数值研究了色散平坦渐减光纤中非线性啁啾脉冲的传输及超连续谱的产生。研究结果表明,初始啁啾对脉冲传输及超连续谱产生的影响与泵浦条件和光纤参量的选取有很大关系。当色散平坦渐减光纤具有小的归一化二次色散系数时,适当的正啁啾能显著增强超连续谱的带宽,而负啁啾和太大的正啁啾抑制超连续谱的带宽。能增强超连续谱带宽的正啁啾有一个较宽的范围,但随着输入脉冲孤子阶数的降低,该范围将变窄。当色散平坦渐减光纤具有大的归一化二次色散系数同时输入脉冲为低阶孤子时,初始啁啾对超连续谱带宽的增强效果不明显,初始啁啾接近为0时可产生最宽的超连续谱。     

色散渐减光纤链中孤子的周期集总放大和恢复

基于包含渐减色散和周期集总放大的变系数非线性薛定谔方程,通过一种简单变换,解析出其精确孤子解,并研究了色散渐减周期集总放大(DDPLA)光纤链路中孤子的传输、放大和恢复。研究结果表明,当光纤色散、损耗和放大器增益相互平衡时,色散渐减光纤链路中可实现孤子的周期放大和恢复;而且可根据光纤损耗和放大周期来设置放大器的增益,或根据光纤损耗和放大器增益来设置放大周期,从而实现孤子的周期性放大或恢复。另外,采用数值计算的方法讨论了孤子的稳定性和相邻孤子间的相互作用。研究结果对实际的色散渐减周期集总光纤链中孤子的传输及周期放大链路的精确配置具有一定的理论指导意义。     

孤子色散管理传输及其在常规光纤通信中的可行性研究

从描述光纤中孤子脉冲传输的非线性薛定谔（NLS）方程出发，利用对称分步傅里叶方法对方程进行数值求解．研究了色散管理孤子（DMS）在常规光纤中的传输演化特性，分析了色散管理孤子在常规光纤通信系统中的可行性．结果表明，孤子在通过密集周期性搭配具有相反色散系数的光纤中传输，可以降低孤子间的相互作用，使得孤子的传输演化特性得到改善．利用色散管理来对常规光纤中光孤子脉冲之间的相互作用加以抑制，从而提高信息传输的比特率，但必须具有特殊的光纤制造工艺．     

五阶克尔非线性光纤放大器中光脉冲的传输特性

以变系数高阶非线性薛定谔方程为理论模型,对光脉冲在具有五阶非线性克尔效应光纤放大器中的传输特性进行了研究.在加入振幅微扰、相位扰动、噪声微扰的情况下,数值模拟了亮孤波、灰孤波和黑孤波在光纤系统中的传输稳定性,并且讨论了孤子间的相互作用.数值模拟结果表明:在有限的微扰下,三种光脉冲具有良好的传输稳定性.     

周期集总放大系统中暗孤子的传输和相互作用

本文研究了暗孤子在周期集总放大色散渐减光纤系统中的传输和相互作用。解析得到了包含周期集总放大的变系数非线性薛定谔方程的精确1-暗孤子和2-暗孤子解。基于精确的1-暗孤子解,研究了色散渐减周期集总放大系统中暗孤子的传输和放大;基于精确的2-暗孤子解,研究了两个暗孤子之间的碰撞、排斥和平行传输三种相互作用。研究发现,当周期集总放大器的参数、光纤的损耗和色散参数相互平衡时,通过色散渐减光纤可以实现暗孤子的放大和恢复;选择合适的孤子参数,可以控制色散渐减周期集总放大光纤系统中暗孤子间的相互作用。该研究结果对有关暗孤子的放大和传输可提供一定的理论指导。     

参数渐减光纤中孤子间相互作用的数值研究

从变系数非线性薛定谔方程出发,我们考虑了一种参数渐减光纤系统,并给出了皮秒孤子在该系统中相互作用的相对间距表达式.然后,采用数值模拟方法对皮秒和飞秒尺度下相邻孤子在该系统中的相互作用进行了详细的研究,并与均匀光纤中孤子间的相互作用进行了比较.结果表明:相邻孤子在参数渐减光纤中的相互作用比在均匀光纤中的相互作用相对较弱,选择适当的渐减系数有助于抑制孤子间的相互作用,提高光纤的传输比特率.     

Pulse Amplification in Dispersion-Decreasing Fibers with Symbolic Computation

The pulse amplification in the dispersion-decreasing fiber (DDF) isinvestigated via symbolic computation to solve the variable-coefficient higher-order nonlinear Schrödinger equation with the effects of third-order dispersion, self-steepening, and stimulated Raman scattering. The analytic one-soliton solution of this model is obtained with a set of parametricconditions. Based on this solution, the fundamental soliton is shown to be amplified in the DDF. The comparison of the amplitude of pulses for different dispersion profiles of the DDF is also performed through the graphical analysis. The results of this paper would be of certain value to the study of signal amplification and pulse compression.     

Pulse Amplification in Dispersion-Decreasing Fibers with Symbolic Computation

The pulse amplification in the dispersion-decreasing fiber （DDF） is investigated via symbolic computation to solve the variable-coefficient higher-order nonlinear Schrfdinger equation with the effects of third-order dispersion, self-steepening, and stimulated Raman scattering. The analytic one-soliton solution of this model is obtained with a set of parametric conditions. Based on this solution, the fundamental soliton is shown to be amplified in the DDF. The comparison of the amplitude of pulses for different dispersion profiles of the DDF is also performed through the graphical analysis. The results of this paper would be of certain value to the study of signal amplification and pulse compression.     

Nonlinear compression of giant surface acoustic wave pulses

The nonlinear propagation of very high-amplitude surface acoustic wave (SAW) pulses in polycrystalline aluminum and copper was studied. A nonlinear compression and an increase of the SAW pulse amplitude have been observed. SAW pulses were numerically simulated with a nonlinear evolution equation including local and nonlocal nonlinear terms.     

Temporal Soliton Propagation in Nonlinear Fiber Gratings

Reccntly,thec]9ctrol13:lgrlcticProPcl'ticsinn0nIinearpcriodicstructurchavebcenexten-sively8tudiedW.ChenandD.L.A/[illsdeIn0nstratedthecxisting0fs0-cal1cdgaps0litoninnon1inearpcri0dicstructure[1J,thcsegapsolit0nsarespatiaIs0lit0ns.'Latterstudiesshowedthatthegaps0litonis0nlyakind0fspecialcflsc0fBraggs0Iiton\\'hichcanm0vewithanyve-locitybelox\'t[1egroLlpvcI0city[2,3j.Thcse.solit0nscxistinthcresonantcase,i-e-,thestr0ngcouplingbctxvcentt1cfor\\':lI'<1112odcanLIthcback\\'ardm0dc.Inthiscasc,the…     

色散渐减光纤中自相似脉冲传输区域的研究

从非线性薛定谔(NLS)方程出发,用分步傅里叶方法结合对数值解的波形分析,确定了色散渐减光纤(DDF)中能实现自相似脉冲传输的区域,并研究了初始脉冲和光纤参数对自相似区域和演化速度的影响。结果表明,初始脉冲能量的减小有利于扩宽自相似区域,但会使自相似演化进程略为减慢;初始脉宽有一个最佳值,在最佳值上自相似区域最宽,演化较快且输出脉冲和啁啾较为稳定;高斯脉冲比双曲正割脉冲更快转化为自相似脉冲,传输区域也更广。选择具有较小非线性参量的DDF可以获得较广的自相似区域,同时非线性参量的增大可以加快自相似演化,而群速度色散参量和增益系数必须选择在最佳值附近,才能获得最大自相似区域和最快演化速度。     

Generation of Fundamental Dark Soliton Train in Positive Dispersion-decreasing Fibers

ＧｅｎｅｒａｔｉｏｎｏｆＦｕｎｄａｍｅｎｔａｌＤａｒｋＳｏｌｉｔｏｎＴｒａｉｎｉｎＰｏｓｉｔｉｖｅＤｉｓｐｅｒｓｉｏｎｄｅｃｒｅａｓｉｎｇＦｉｂｅｒｓＸＵＷｅｎｃｈｅｎｇＷＥＮＳｈｕａｎｇｃｈｕｎ１）ＧＵＯＱｉＬＩＡＯＣｈａｎｇｊｕｎＬＩＵＳｏｎ...     

Multi-Solitons and Combined Solitons with Self-Similar Behaviors in a Birefringent Fiber with Higher-Order Effects

A coupled variable-coefficient higher-order nonlinear Schr(o|¨)dinger equation in biretringent fiber is studied,and analytical multi-soliton,combined bright and dark soliton,W-shaped and M-shaped soliton solutions are obtained.Nonlinear tunnelling of these combined solitons in dispersion barrier and dispersion well on an exponential background is discussed,and the decaying or increasing,even lossless tunnelling behaviors of combined solitons are decided by the decaying or increasing parameter.     

Nonautonomous solitons in the continuous wave background of the variable-coefficient higher-order nonlinear Schro¨dinger equation

We reduce the variable-coefficient higher-order nonlinear Schrdinger equation (VCHNLSE) into the constantcoefficient (CC) one. Based on the reduction transformation and solutions of CCHNLSE, we obtain analytical soliton solutions embedded in the continuous wave background for the VCHNLSE. Then the excitation in advancement and sustainment of soliton arrays, and postponed disappearance and sustainment of the bright soliton embedded in the background are discussed in an exponential system.