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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 非线性光纤光学 || 群速度色散

    摘要： 前一章阐述了如何通过求解脉冲传输方程来研究群速度色散（GVD）与自相位调制（SPM）对光纤中传播光脉冲的联合效应。在探讨一般情况前，单独研究GVD效应具有指导意义。本章将光纤视为线性光学介质来处理脉冲传输问题。第3.1节通过引入与GVD和SPM相关的两个特征长度尺度，讨论了GVD效应主导非线性效应的条件。第3.2节针对高斯脉冲和sech脉冲等特定脉冲形状，研究了色散导致的光脉冲展宽现象，并分析了初始频率啁啾的影响。第3.3节专门论述三阶色散对脉冲展宽的作用，同时给出了可预测任意形状脉冲色散展宽的解析理论。第3.4节探讨了GVD如何限制光通信系统性能，以及如何运用色散管理技术来克服此类限制。

    关键词： 色散管理、色散诱导展宽、sech脉冲、群速度色散（GVD）、光脉冲、三阶色散、自相位调制（SPM）、高斯脉冲、光纤传输、频率啁啾

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 非线性光纤光学 || 自相位调制

    摘要： 我们首先关注的非线性效应是自相位调制（SPM），这是一种导致光脉冲频谱展宽的现象[1-9]。SPM是连续波束在n2>0的任何非线性介质中发生自聚焦的时间类比。该现象最早于1967年在CS2填充池中传播的光脉冲瞬态自聚焦研究中被观察到[1]。到1970年，通过使用皮秒脉冲已在固体和玻璃中观测到SPM。光纤中SPM的最早记录是在芯层充满CS2液体的光纤中实现的[7]。这项工作推动1978年对石英芯光纤中SPM开展了系统研究[9]。本章将SPM作为光纤内可能发生的非线性效应的简单示例进行研究。第4.1节专门讨论纯SPM情况（忽略群速度色散效应，重点关注SPM引起的频谱变化）。第4.2节讨论群速度色散与SPM的联合效应，着重分析SPM诱导的频率啁啾。第4.3节介绍两种解析技术并用于近似求解非线性薛定谔方程。第4.4节将分析扩展至包含自陡峭等高阶非线性效应。

    关键词： 群速度色散、自陡峭效应、光谱展宽、光脉冲、频率啁啾、自相位调制、非线性效应、非线性薛定谔方程、自相位调制

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 描述经典光纤和特种光纤中脉冲传播的通用方法

    摘要： 理解脉冲光传播在光纤领域至关重要。本文提出一种通用方法，可描述任意光纤（无论其制造工艺或组成材料）中的脉冲传播过程。由此我们获得了一套丰富的光纤分析与综合工具箱，该方法通过规避依赖高计算量数值求解麦克斯韦方程组的方式实现分析。为说明该方法，我们分析了非傍轴各向异性单芯及多芯光纤中的脉冲传播问题——这类光纤涵盖经典弱导光纤、增益光纤、保偏光纤、高非线性光纤及光子晶体光纤等多种类型。此外研究表明：只要不同连续空间/时间介质扰动之间的间距与时间宽度分别大于光脉冲的空间/时间宽度，本方法即可适用于经历时空扰动的各类导波与非导波介质。

    关键词： 光纤，非线性光学，光脉冲

    更新于2025-09-11 14:15:04