光孤子通信系统中孤子脉冲传输特性及应用的研究

摘要

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：光纤损耗、孤子间的相互作用、各种高阶非线性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有着重要的理论意义和应用价值。
　　 论文对光孤子通信的基本概念和影响光孤子通信系统的传输特性和传输容量的主要因素进行了分析和介绍，并简述了当前光孤子通信的发展状况；运用对称分步傅立叶方法数值求解描述光脉冲在光纤中传输的非线性薛定谔方程，仿真模拟出孤子在理想无损无扰动光纤中的传输演化特性，并提出相应的抑制孤子间相互作用的方法。
　　 由于实际的光孤子通信系统并非理想无扰动，因而本文又进一步研究双折射光纤中相邻同相和正交孤子之间的相互作用，并分析相对振幅、初始入射功率以及偏振模色散对相邻光孤子脉冲之间相互作用的影响，从而得出双折射光纤中抑制孤子间相互作用的方法。
　　 偏振复用技术是光纤双折射的一种重要应用，因此本文在最后，以Mankaov方程作为分析偏振复用孤子系统的理论模型，研究偏振复用系统中多个孤子脉冲之间的相互作用，分析偏振复用孤子脉冲之间的相互作用对偏振复用孤子系统定时抖动的影响，并针对这一问题提出了有效抑制偏振复用系统中孤子脉冲之间相互作用的解决方案。