高阶色散效应对光纤中高斯光脉冲的影响

考虑光纤色散三阶效应,推导出无啁啾的高斯脉冲沿光纤传输时脉冲变化的表达式,利用对称分步傅里叶方法(SSFM)求解非线性薛定谔方程(NLS),探讨了三阶色散高斯光脉冲传输的影响.数值研究结果表明三阶色散会使光脉冲形状发生畸变,会在其前沿或后沿附近形成非对称的振荡结构.     

高阶色散对光孤子及孤子对传输的影响分析

为了研究高阶色散对光孤子及孤子对传输的影响,采用分步傅里叶变换方法,对含高阶色散效应与不考虑高阶色散情况下的光孤子非线性薛定谔方程进行了数值求解,得到了孤子脉冲形状与色散阶数有着相关性这一结果.结果表明,奇数阶色散效应会使孤子及孤子对脉冲发生单边振荡,产生能量损耗,并在振荡侧产生次脉冲,而偶数阶色散效应会使孤子及孤子对脉冲发生明显的脉宽展宽,高阶色散效应对孤子脉冲的影响随阶数的增加而减弱.     

色散位移光纤中孤子色散管理传输特性研究

从描述光纤中孤子脉冲演化的非线性薛定谔(NLS)方程出发,得到了色散位移光纤中孤子色散管理传输的基本方程.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)在色散位移光纤中的演化特性.结果表明,孤子在周期性搭配具有相反色散性质的色散位移光纤中传输,无论是进行密集色散管理还是经典色散管理,都可以有效地抑制孤子间的相互作用,使得孤子的传输演化特性得到改善,从而提高信息传输的比特率.     

皮秒孤子色散管理传输特性研究

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,研究了常规光纤中皮秒孤子色散管理(DMS)的传输演化特性。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常规光纤中传输,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。最后指出,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拟制,从而提高信息传输的比特率,必须具有特殊的光纤制造工艺。     

偏振模色散对飞秒孤子脉冲传输的影响

以Maxwell电磁场理论为基础，在综合考虑了高阶色散、高阶菲线性、自相位调制、交叉相位调制、自变陡、脉冲内喇曼散射以及偏振模色散（PMD）等因素的基础上，推导了飞秒孤子脉冲在双折射光纤中传输的耦合非线性薛定谔方程（NLSE）。利用分步傅立叶方法对该方程进行了数值计算，通过对该系统的仿真，研究分析了PMD对飞秒孤子传输的影响。结果发现当PMD参量Dp≤0．1ps／km^1／2时，输出脉冲宽度和峰值功率相对于初始脉冲几乎不变，随着Dp值的增大，脉宽增加，峰值功率降低．当Dp≥1．0ps／km^1／2时，脉冲显著展宽，孤子的两偏振分量发生严重走离。     

偏振模色散对飞秒孤子脉冲传输的影响

以Maxwell电磁场理论为基础,在综合考虑了高阶色散、高阶非线性、自相位调制、交叉相位调制、自变陡、脉冲内喇曼散射以及偏振模色散(PMD)等因素的基础上,推导了飞秒孤子脉冲在双折射光纤中传输的耦合非线性薛定谔方程(NLSE)。利用分步傅立叶方法对该方程进行了数值计算,通过对该系统的仿真,研究分析了PMD对飞秒孤子传输的影响。结果发现当PMD参量Dp≤0．1 ps／km1／2时,输出脉冲宽度和峰值功率相对于初始脉冲几乎不变,随着Dp值的增大,脉宽增加,峰值功率降低。当Dp≥1．0 ps／km1／2时,脉冲显著展宽,孤子的两偏振分量发生严重走离。     

光纤中5阶非线性效应对光脉冲传输的影响

为了研究5阶非线性效应对光脉冲在光纤中传输的影响,采用分步傅里叶算法数值求解了含5阶非线性项的扩展非线性薛定谔方程,并进行了理论分析和数值模拟。计算结果显示,负的5阶非线性效应使光脉冲峰值减小,脉冲展宽,正的5阶非线性效应使峰值增大,脉冲被压缩。较小的5阶非线性效应产生较小的调制不稳定性,因而光脉冲能保持基本的形状,忽略光纤的损耗时,光脉冲保持绝热传输。对正的5阶非线性效应,适当小的损耗可以减缓调制是不稳定性。结果表明,在5阶非线性系数固定的情况下,初始入射脉冲的峰值会显著地增加5阶非线性项的贡献。     

光纤中5阶非线性效应对光脉冲传输的影响

为了研究5阶非线性效应对光脉冲在光纤中传输的影响,采用分步傅里叶算法数值求解了含5阶非线性项的扩展非线性薛定谔方程,并进行了理论分析和数值模拟.计算结果显示,负的5阶非线性效应使光脉冲峰值减小,脉冲展宽,正的5阶非线性效应使峰值增大,脉冲被压缩.较小的5阶非线性效应产生较小的调制不稳定性,因而光脉冲能保持基本的形状,忽略光纤的损耗时,光脉冲保持绝热传输.对正的5阶非线性效应,适当小的损耗可以减缓调制是不稳定性.结果表明,在5阶非线性系数固定的情况下,初始入射脉冲的峰值会显著地增加5阶非线性项的贡献.     

偏振模色散对长距离光纤通信的影响分析

目前，偏振模色散（PMD）已成为长距离、高速率数据传输系统的主要限制因素，随着传输速率的提高，该色散对通信系统的影响愈来愈明显。介绍PMD的原理及特性，通过非线性薛定谔方程及琼斯矩阵建立了相应的传输模型，并采用分步傅里叶变换对该模型进行了数值分析及仿真。分析结果表明，随着传输距离的增加，脉冲的谱宽随之增宽，同时峰值波长也会发生偏移，从而导致通信性能下降。     

高阶色散和高阶非线性效应对准光孤子传输的影响

为了研究高阶色散和高阶非线性效应对其在普通光纤上传输的影响,用数值模拟的方法研究了三阶色散、自陡效应和脉冲内拉曼散射效应对准光孤子传输的影响.结果表明准光孤子在实际的普通光纤中传输时,三阶色散、自陡效应和脉冲内拉曼散射效应中,冲内拉曼效应对其传输产生的影响比较大,致使准光孤子在普通光纤上传输时脉冲不断展宽,脉冲峰值功率降低,不能长距离保持脉冲形状不变.     

光纤中的色散和非线性效应对混沌同步的影响

基于描述光反馈半导体激光器的动力学以及信号在光纤信道中传输的理论,研究了光纤中色散和非线性效应对混沌信号传输以及发射和接收激光器的混沌同步特性的影响,目的是为远程光纤混沌保密通信提供理论指导。数值模拟结果表明:光纤非线性效应只影响信号的位相,不会影响混沌信号的强度;光纤色散将使混沌信号发生严重变形,影响混沌系统的同步性能:通过在接收器的前端放置放大器以补偿光纤的损耗,信号经过200km的色散位移光纤传输后,发射和接收激光器输出混沌信号的关联系数仍可达到0.99,即系统可达到很好的同步性能。     

光纤通信中高阶色散对飞秒光脉冲传输影响的数值研究

数值模拟了光纤通信中三阶色散和四阶色散对飞秒光脉冲传输的影响,结果表明三阶色散和四阶色散都会影响通信质量,三阶色散起主要作用,正常色散使光脉冲向前沿偏移,反常色散使光脉冲向后沿偏移,它们都使脉冲展宽且形成振荡带;四阶色散使脉冲展宽且光谱出现旁瓣。     

色散控制孤子系统的设计方法研究

为色散控制孤子(DMS)系统的设计提供方法和步骤.通过研究DMS系统的传输理论,确定所研究的系统参数受限度,然后给出了DMS传输系统设计的步骤.作为优化设计DMS系统传输参数的例子,将DMS传输系统应用于一段实际的干线网络.研究表明,应用该方法,DMS能传输800 km改建后的干线网,而保持良好的传输特性和眼图性能.为色散管理孤子方案应用于实际系统而提供有价值的参考,为实现高速大容量传输提供有益的探索.     

频率失谐对掺镱光纤放大器中光脉冲传输特性的影响

为了研究光脉冲在掺镱光纤放大器中的放大传输特性,建立了光脉冲在分布式光纤放大器中的传输方程,采用分步傅里叶变换法数值模拟了光脉冲的传输状态,并着重讨论了频率失谐对光脉冲特性的影响。结果表明：对于掺镱光纤放大器,在介质的色散长度远远小于非线性长度时,随着在放大器中的传输,光脉冲在放大的同时被展宽,脉冲中心出现峰值,其频谱加宽;当出现频率失谐时,光脉冲放大能力减弱,脉冲失去对称性,并且窄化。若光脉冲中心频率沿不同的方向偏离介质增益峰值频率,脉冲变形规律不同。因此在设计放大系统时应该考虑光纤放大器的色散以及频率失谐对其传输特性的影响。     

五阶非线性和高阶色散作用下超高斯脉冲的传输特性

从非线性薛定愕方程出发,用变分法得出了描述锐度因子为不同自然数的超高斯脉冲在光纤色散(高阶和二阶)和非线性(三阶和五阶)作用下传输的微分方程组,用龙格-库塔算法对微分方程组进行数值求解,结果表明对于给定的较小的光纤色散和非线性系数,都存在特定的三阶和五阶非线性系数使非线性有效地对高阶和二阶色散给脉冲传输造成的展宽影响加以补偿,此时超高斯脉冲在光纤以近似保形的状态稳定传输。当色散系数与非线性系数之比太大时脉冲将被无限展宽。     

啁啾光纤光栅色散补偿方案研究

设计了利用啁啾光纤光栅(CFG)对10Gbit／S光信号进行色散补偿的仿真模拟系统,该模拟系统研究了5种不同的色散补偿方案对系统误码率的影响,选出了最佳的一种补偿方案,模拟研究了入纤光功率对系统误码率的影响,结论是在保持光探测器接收功率不变的条件下,入纤光功率越高,误码率越大．对于最佳色散补偿方案,入纤光功率为6dBm时既能保证较高的传输功率又有较好的误码性能。     

损耗和啁啾对皮秒脉冲孤子效应压缩的影响

在计及光纤损耗的前提下,近似求解非线性薛定谔方程,分析了单模光纤的负群速度色散区群速度色散(GVD)和自相位调制(SPM)对啁啾脉冲的作用,定量计算光纤损耗和初始正啁啾对皮秒脉冲孤子效应压缩的影响。结果表明,初始正啁啾改善了损耗对压缩参量的不良影响,遏制了最佳光纤长度的增加。若选取适当的光纤长度和初始峰值功率,可以实现正啁啾脉冲在单模光纤中的有效压缩。     

强双折射光纤中三阶色散对DGD的影响

依据强双折射光纤中两垂直偏振分量所满足的非线性耦合模方程,研究了三阶色散对偏振分量间的时延差的影响。结果表明,当二阶色散、三阶色散同时存在时,三阶色散可以减小时延差;当只有三阶色散时,除了产生较大时延差外,还会在两个偏振脉冲的前后沿产生较大的色散波。     

光参量放大脉冲发生器中色散效应的研究

走离效应对参量放大脉冲发生器具有重大影响,群速度色散将使脉冲展宽。采用分步傅里叶法对耦合方程求解,分析了利用参量放大器产生脉冲的过程中色散效应的影响。依照所设定参数的仿真结果表明：输入泵浦波的调制频率为1GHz时,走离效应、群速度色散的影响几乎可以忽略;调制频率增加到20GHz,光纤中的群速度色散可以缓解由于泵浦波、闲频波之间的走离效应导致的脉冲畸变;而随着调制频率的继续增大到100GHz,色散效应和走离效应将使得产生的脉冲受到严重恶化。