高峰值脉冲在非线性色散渐减光纤中的传输特性研究

发布时间：2017-05-05 11:06

  本文关键词：高峰值脉冲在非线性色散渐减光纤中的传输特性研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：怪波(rogue wave;简称RW)是一个高峰值的单脉冲,首次在海洋中被发现。由于它具有极高的幅度和非常强的损坏力,并且出现时没有任何征兆,瞬时出现瞬时消失,可以轻易地破坏海上油井和各类航行的船舶,因此引起了国内外学者对它的广泛关注。目前,怪波已在许多领域中被发现,如冷原子系统,大气环境、金融等。经过了漫长时间的研究和探索,人们虽然对怪波有了初步的认识,但是研究工作仍处于初始阶段。由于深水波动力学的理论模型与非线性光纤系统中光波传输的动力学模型非常类似,因此海洋学中的怪波概念顺理成章地引入到光学领域中。在光学系统中,光学怪波具有很高的幅度,因而在高峰值功率脉冲的产生方面具有很重要的应用。所以本文我们主要基于变系数非线性薛定谔方程,研究高峰值脉冲在非线性色散光纤中的产生及传输特性。具体内容包括以下四个方面:(1)介绍海洋怪波以及光学怪波的概念,产生原因及研究进展和方法。(2)由Maxwell方程出发,推导出光脉冲在非均匀光纤中传输的一般理论模型—变系数非线性薛定谔方程,在此基础上引入该方程在连续波背景上的孤子解,包括Peregrine孤子解,Kuznetsov-Ma孤子以及Akhmediev呼吸子解。并介绍光脉冲在光纤中传输的数值方法:分步傅里叶变换方法。(3)由于Peregrine孤子理论上普遍被用来描述怪波,因此基于变系数非线性薛定谔方程的Peregrine孤子解,详细地讨论Peregrine孤子在非线性色散渐减光纤中的传输特性。并且通过输入不同的连续波背景上的局域脉冲,研究高峰值脉冲在非线性色散渐减光纤中的激发和传输。(4)此外详细地讨论初始输入加载有高斯型、双曲正割型和余弦型脉冲扰动的连续波在非线性色散渐减光纤中的传输,研究得到三种扰动脉冲的幅度,宽度以及初始啁啾参数,对所激发的高峰值脉冲传输特性的影响,为高峰值脉冲在光纤中的传输和控制提供了一定的理论基础。
【关键词】：高峰值脉冲 光学怪波 非线性色散渐减光纤 变系数非线性薛定谔方程
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN253
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 怪波的概述8-10
• 1.2 光学怪波10-13
• 1.3 本文的主要内容13-14
• 第二章 理论模型及数值方法14-26
• 2.1 光纤中光脉冲的传输方程14-16
• 2.2 连续波背景上的孤子解16-21
• 2.3 数值方法21-23
• 2.4 本章小结23-26
• 第三章 非线性色散渐减光纤中高峰值脉冲的激发和传输26-34
• 3.1 色散渐减光纤26-27
• 3.2 Peregrine孤子解27-29
• 3.3 高峰值脉冲的激发29-33
• 3.4 本章小结33-34
• 第四章 光纤中高峰值脉冲的传输控制研究34-44
• 4.1 单峰脉冲34-39
• 4.2 多峰脉冲39-42
• 4.3 本章小结42-44
• 第五章 工作总结及期望44-46
• 参考文献46-50
• 致谢50-52
• 攻读硕士期间发表的学术论文52

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 谢应茂,饶敏如;光纤非线性色散对类明孤子传输特性的影响[J];激光杂志;2003年04期

2 黄君;;一个广义的周期非线性色散波动方程的爆破解(英文)[J];成都信息工程学院学报;2013年04期

3 ;[J];;年期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 钦文婷;陶建华;;浅水非线性色散波的数学模型和高精度数值方法[A];自然、工业与流动——第六届全国流体力学学术会议论文集[C];2001年

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 安亚东;高峰值脉冲在非线性色散渐减光纤中的传输特性研究[D];太原理工大学;2016年

2 孟义平;一类非线性色散波方程的边界控制[D];江苏大学;2008年

  本文关键词：高峰值脉冲在非线性色散渐减光纤中的传输特性研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：346213