光孤子通信系统中光孤子扰动效应与色散管理的研究

摘要

随着信息业务特别是数据业务和因特网业务的快速增长，目前光纤传输系统的容量已不能满足商业应用的要求，而且光纤通信系统本身也存在很大的缺陷，就是光纤色散使光脉冲沿光纤传输时被展宽，因此迫切需要找到一种切实可行的解决方法。非线性光纤光学的研究表明，光纤非线性自相位调制效应(Kerr效应)能够使光脉冲在光纤反常色散区中传输时被压窄，所以人们提出了利用光纤非线性自相位调制效应来抵消光纤色散的思想，由此提出了光孤子通信。光孤子通信是20世纪80年代初期出现的一种新颖的非线性全光长距离通信，是新一代高速长距离通信的优选方案。 光孤子的传输是光孤子通信系统的核心问题，是实现超高速、超长距离全光通信的基础。影响光孤子传输的因素很多，例如孤子间的相互作用、各种高阶效应以及参量随机变化等等，因此研究光孤子在光纤中的演化过程及其在光纤介质中的传输特性就显得非常重要。 考虑到光纤重要的线性和非线性效应，如群速度色散，高阶色散效应，非线性Kerr效应，初始啁啾效应等，本文首先介绍了光孤子通信中的基本概念，然后运用对称分步Fourier方法数值求解了描述光脉冲在光纤中传输的非线性Schr(o)dinger方程，最后模拟了孤子在理想无损无扰动光纤中存在多种扰动效应影响下的传输演化特性，以及色散管理孤子的基本传输特。并提出了相应的抑制孤子间相互作用的方法。

目录

文摘

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第一章绪论

第二章光孤子通信中的基本概念

第三章光孤子通信系统的扰动效应

第四章色散管理孤子的基本特性

第五章结论及未来的工作

致谢

攻读硕士学位期间从事的科研工作

参考文献