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光纤放大器中啁啾组合孤波传输特性的研究

作　者: 马宇波
导　师: 肖燕
学　校: 山西大学
专　业: 光学
关键词: 光纤放大器啁啾组合孤波非线性增益变系数G-L方程
分类号: TN722
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 19次
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内容摘要

孤子又称孤立波,是一种在传播过程中形状、幅度和速度都维持不变的脉冲状行波。它首先是在流体力学中提出来的,由于孤子具有这种特殊性质,因而它在等离子物理学、高能电磁学、流体力学和非线性光学中得到广泛的应用。其中,光孤子(optical soliton)是一种能在光纤中传播的长时间保持形态不变的光脉冲,在传播过程中当自相位调制和色散达到平衡时便可形成。利用光孤子的特性可以实现超长距离、超大容量的光通信,这是我们研究的目的,也是今后研究的方向。本文主要研究的是非均匀光纤放大器,我们首先确立了研究其的理论模型——复变系数Ginzburg-Landau (G-L)方程。之后利用数值方法拟解法求解出了其啁啾组合孤波解,并模拟了其在光纤中的传输特性,这为我们研究孤子控制和光纤放大器提供了方法和依据。下面主要来看本文的主要内容：1.对光纤通信的历史与发展进行概述,并简单介绍孤子理论及光孤子通信系统的现状,最后介绍光孤子通信中啁啾类组合孤波研究的意义。2.介绍了脉冲在不同条件下的光纤系统或光纤放大器中传输的理论模型,并引出了本文后面章节需用到的方程及其数值模拟方法。3.研究了光纤放大器中的理论模型,求出了其精确解,并简单分析了在求解过程中遇到的问题。4.运用第二章中介绍的数值方法,模拟了啁啾组合孤波在各种初始扰动情况下的稳定性,最后研究了啁啾组合孤波在非均匀光纤放大器中的相互作用。

全文目录

中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-9
第一章前言  9-14
  1.1 光纤通信的历史与研究现状  9-10
  1.2 啁啾组合孤波研究的意义  10-12
  1.3 本文的主要内容  12-14
第二章光脉冲在光纤中的传输模型及数值方法介绍  14-20
  2.1 光脉冲在光纤系统中传输的演化方程  14-17
  2.2 对称分步傅立叶变换法(FFT)  17-18
  2.3 本章小结  18-20
第三章光纤放大器中啁啾组合孤波的研究  20-23
  3.1 复变系数Ginzburg-Landau方程的啁啾组合孤波解  20-21
  3.2 求解过程中的问题  21-22
  3.3 本章小结  22-23
第四章啁啾组合孤波在光纤中传输的数值模拟  23-29
  4.1 啁啾组合孤波的数值模拟  23-26
  4.2 数值模拟啁啾组合孤波脉冲的相互作用  26-27
  4.3 本章小节  27-29
参考文献  29-34
结束语  34-35
硕士期间发表的论文  35-36
致谢  36-37
个人简况  37-38

光纤放大器中啁啾组合孤波传输特性的研究

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