双折射光纤系统中耦合暗孤子对的传输特性研究

实际应用的光纤由于椭圆度和拉制时应力不均匀等原因都存在一定程度的模式双折射,入射到光纤中的孤子被分解为两个正交方向上的偏振分量,这种孤子称为矢量孤子,因此当短矢量暗光孤子脉冲用于长距离通信时,可大大提高系统的通信容量。对于具有恒定模式的光纤有两个主轴,如果光脉冲沿着这两个主轴入射可保持其偏振态。这种双折射叫线性双折射,当足够强的光场入射光纤时,非线性效应变得重要,就能引起非线性双折射。在线性双折射光纤中我们考虑两个孤子脉冲具有相同的频率但是沿着两个正交的不同的主轴传输。两脉冲之间最重要的一个非共振的相互作用就是交叉相位调制效应,这个特点可以由耦合的Ginzburg-Landau方程来描述。经过计算和模拟,得到了一些新的孤子组合方式在双折射光纤中的传输特点。最后用拟解法得到高双折射光纤中的一组精确暗孤子理论解。本文的主要内容如下：(1)介绍所研究满足双折射光纤传输特性的耦合Ginzburg-Landau方程。最后介绍用于研究光纤中脉冲传输问题的常用数值模拟方法——分步傅立叶变换法(FFT)。(2)用数值模拟的方法研究线性双折射光纤系统基于耦合复变系数Ginzburg-Landau方程,提出用啁啾类亮—暗和啁啾类暗—暗两组孤波对作为初始脉冲在这种非线性光纤系统中传输特性。(3)利用拟解法得到高双折射光纤中的一组精确暗孤子理论解,并用数值方法讨论了传输特性。