光子晶体光纤中正啁啾对色散波及孤子俘获的调控作用

来源 :湖南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:beiduwill
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
光子晶体光纤是研究超连续谱的优良介质,它的出现为为非线性光纤光学等领域的研究注入了新的活力。与传统的光纤相比,它有一些非常特殊的性质,如无截止单模特性、可控的色散特性、高非线性特性等,这些特性给我们的研究带来了非常大的方便。在光子晶体光纤中,超连续谱的产生是一个非常复杂的非线性过程,光纤的结构、色散效应、自相位调制(SPM)、自陡峭效应(SS)、交叉相位调制(XPM)等很多因素都会影响超连续谱的生成。将飞秒脉冲泵浦在光纤的反常色散区,在介质的非线性效应和高阶色散的微扰作用下,反常色散区的高阶孤子将会分裂为基阶孤子,并且在满足相位匹配条件下,在孤子分裂过程中的正常色散区会辐射出色散波。基于广义非线性薛定谔方程,本文数值研究了双零色散波长光子晶体光纤中正啁啾对色散波的产生以及孤子俘获色散波的影响过程,同时分析了正啁啾对孤子稳定性的影响,取得主要成果如下:第一:从麦克斯韦方程出发,推导出光脉冲在光纤中传输所遵循的非线性薛定谔方程,并用分步傅里叶算法求解了广义的非线性薛定谔方程,且对计算精度进行了分析。接着采用模拟交叉相关频率分辨光学开关(X-FROG)技术,用来研究脉冲的时频特性,以及分析孤子与色散波传输特性,并得到了孤子俘获色散波的演化过程。第二:分析了在光子晶体光纤中色散以及主要非线性效应对光脉冲传输的影响。群速度会使输入脉冲发生展宽,展宽的速度与色散长度有关,并且脉冲的展宽速度仅仅和二阶色散的绝对值相关,与其正负无关。自相位调制导致输出频谱中出现了新的频率成分,从而使光谱的输出频谱展宽。脉冲内喇曼散射致使能量不断地从蓝移分量转移到红移分量,随着传输距离的增加,这种能量转移就表现为孤子频谱的红移。自陡峭效应使输出波形的峰值向脉冲后沿移动,致使脉冲变得不对称。第三:数值模拟了在光纤反常色散区理想状态下高阶孤子的传输以及在高阶色散和高阶非线性作用下高阶孤子的分裂以及色散波的产生,数值研究结果表明:在不考虑微扰的情况下,高阶孤子将会呈周期性的演化;但是,当考虑到光脉冲在光纤中传输受到微扰时,高阶孤子会分裂成基阶孤子,并且向外辐射出能量。接着研究了啁啾对色散波能量分布、孤子稳定性的影响。结果表明:正啁啾能显著的提升色散波的产生效率,产生的色散波强度与啁啾值成正比;并且能够影响孤子的稳定性。因此,选择合适的啁啾值,利用正啁啾对色散波及俘获波的调控作用可以用来提高超连续谱蓝端的能量分布。
其他文献
随着城市道路系统的逐步发展,大多数城市均已修建快速路,但是针对快速路合流区的研究较少,尤其是通行能力方面,导致快速路的规划设计和交通管控方面理论支撑不足。目前的通行能力研究方法是以模型计算和实测数据预估为主,这些方法存在公式推导复杂,精度不高,获取数据难度大等一系列问题。为此,本文搭建一种运用仿真技术获取车头时距,结合数据回归计算快速路合流区通行能力的方法,通过交通流实测速度和流量与仿真值进行误差
随着中国经济进入以城带乡的发展时期,农村医疗技术和服务不断进步,农村居民对县级公立医院医疗服务质量的要求达到了前所未有的高度。本文以武陵山区为研究对象,首先对该地
在传统的无线通信模式中,通信终端设备依赖基站或无线路由器等固定基础设施进行通信,相比之下,无线自组织网络是一种不依赖固定基础设施的通信模式,具有自动服务发现、动态拓
肌抑素(Myostatin)前肽可作为Myostatin成熟肽的抑制剂,促进家畜的肌肉生长,EB和CVN是一类具有广谱抗病毒作用的生物活性肽。在前期研究中,本实验室构建了猪肌抑素前肽与EB或
关联成像,俗称鬼成像,又称量子成像或者双光子成像,是近几年量子力学和光学成像的交叉学科前沿。它是一种非局域成像技术,通过对两条光路光场的强度波动关联来获得成像物体的
随着经济的发展,人民生活水平的提高,机动车数量逐年增加,其排放的氮氧化物(NO_X)成为空气污染的主要来源,对人体和环境造成了极大危害。因此NO_X的脱除就显得愈发重要,许多学者对脱除机理纷纷进行了研究,但目前脱硝过程包括中间物种的生成、反应进行的难易程度等机理方面尚不清晰,因此本课题对脱硝机理进行系统的理论研究。本文基于密度泛函理论(Density Functional Theory,DFT)对
本文以沉积学、储层地质学、石油地质学及相关学科理论和方法为指导,利用地质录井、测井、分析化验等资料,对延223井山西组-上石盒子组进行了油气成藏条件分析,主要取得以下
近年来,城市轨道交通建设的快速发展为城市公共交通条件的改善做出了突出贡献。作为轨道交通的一种形式,地铁具有不占用地面空间、运输效率高和安全性高等优点,是解决城市交
单糖的摄取和运输的关键场所是小肠,这主要体现在小肠绒毛中的上皮细胞上,上皮细胞含有单糖转运载体。USF1是公认的具有调节葡萄糖和脂质的转录因子,并且在小肠组织中有发现
上董寨村、下董寨村地处太行山腹地晋冀两省的交界之处,现属山西省平定县娘子关镇管辖,距离娘子关镇政府约10公里,距离山西省阳泉市约28公里,距离河北省井陉县约44公里。两村