光纖通信系統(tǒng)中耗散孤子間的相互作用.pdf

1、1973年Hasegawa和Tappert最初預(yù)測(cè)到光纖中能夠形成孤子,并由1980年Bell實(shí)驗(yàn)室Mollenauer的實(shí)驗(yàn)觀察得到了證實(shí)。第二年,第一個(gè)光纖傳輸系統(tǒng)便問(wèn)世了。作為新一代高速長(zhǎng)距離通信的優(yōu)選方案,光孤子通信利用脈沖在光纖中非線性效應(yīng)與色散效應(yīng)的平衡來(lái)實(shí)現(xiàn)高速脈沖孤子穩(wěn)定傳輸。同時(shí),孤子間的相互作用是影響信息傳輸?shù)年P(guān)鍵問(wèn)題。為了了解孤子間相互作用的性質(zhì)和結(jié)果,人們進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)和理論研究。然而,實(shí)際的長(zhǎng)距離、高速率光纖

2、通信系統(tǒng)還包含能量的供應(yīng)和傳輸過(guò)程中的損耗間的平衡。因此,存在于耗散系統(tǒng)中的耗散孤子成為了光孤子通信研究的熱點(diǎn)。耗散孤子有著極其豐富的相互作用現(xiàn)象如:排斥、融合、分裂、湮滅、散射、螺旋等。這些現(xiàn)象對(duì)于研究耗散孤子的理論和實(shí)驗(yàn)都非常重要,而且在光纖通信系統(tǒng)、全光開(kāi)關(guān)、邏輯門、激光冷卻等領(lǐng)域都具有十分廣泛的應(yīng)用前景。本文中,通過(guò)分裂步長(zhǎng)快速傅立葉變換方法數(shù)值模擬了一維耗散孤子間的相互作用。還詳細(xì)討論了三階色散效應(yīng)下耗散孤子相互作用的一些細(xì)節(jié)

3、,得到了一些有意義的結(jié)果。
　　全文共分五章:第一章簡(jiǎn)要介紹了非線性光學(xué)以及非線性光學(xué)中孤子的基本概念及原理。第二章回顧了光孤子通信的發(fā)展史,討論了制約光孤子通信實(shí)用化的主要理論和技術(shù)問(wèn)題,還討論了光孤子通信今后的主要研究方向。在第三章和第四章中,簡(jiǎn)要介紹了耗散孤子與耗散系統(tǒng)的基本理論,并展示了倍周期分岔耗散孤子間相互作用的一些有趣現(xiàn)象。在第五章中,細(xì)致分析了三階色散效應(yīng)對(duì)相鄰耗散孤子間的相互作用的影響,發(fā)現(xiàn)三階色散在一定程度上能