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拉曼增益对高双折射光纤中孤子俘获的影响

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摘要

引言

第一章 理论背景

1．1 光纤的双折射

1．2 受激拉曼散射

1．3 孤子俘获

1．4 小结

第二章 拉曼增益对高双折射光纤中亮孤子俘获的影响

2．1 理论模型

2．2 数值模拟和分析

2．2．1 群速度失配较小时(δ=0．2)

2．2．2 群速度失配较大时(δ=0．6)

2．3 小结

第三章 拉曼增益对高双折射光纤中暗孤子俘获的影响

3．1 理论模型

3．2 数值模拟和分析

3．2．1 群速度失配δ=0．15

3．2．2 群速度失配δ=0．3

3．2．3 群速度失配δ=0．5

3．3 小结

第四章 结论

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的学术论文

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摘要

高双折射光纤中的孤子，在交叉相位调制的作用下，两个正交偏振分量会发生相反方向的频域位移，慢轴分量蓝移，快轴分量红移，导致它们最终以相同群速度传输，即孤子自俘获。孤子俘获可以应用于全光开关，受到研究者的极大关注。受激拉曼散射作为高阶非线性效应的一种，对孤子俘获的影响不容小觑。本文从高双折射光纤满足的耦合非线性薛定谔方程出发，分别探究了拉曼增益对亮孤子和暗孤子俘获的影响。研究发现群速度失配较小时，拉曼增益增大了亮孤子俘获的阈值;群速度失配较大时，破坏了亮孤子在光纤中的传输;而对暗孤子俘获却有相反的作用，拉曼增益减小了暗孤子的俘获阈值，且当平行拉曼增益增大时，俘获阈值减小加快。
　　文章组成如下:(1)引言，其中主要介绍了孤子俘获领域的国内外研究现状、选题依据及意义等;(2)背景理论，介绍了光纤的双折射现象，受激拉曼散射和孤子俘获;(3)拉曼增益对高双折射光纤中亮孤子俘获的影响，从高双折射光纤中含有拉曼增益和自陡峭效应的非线性薛定谔方程出发，利用快速分步傅里叶变换，模拟了亮孤子的两个正交偏振分量的演化，分析了拉曼增益和自陡峭效应对孤子俘获的影响;(4)拉曼增益对高双折射光纤中暗孤子俘获的影响，从高双折射光纤中含有拉曼增益的耦合非线性薛定谔方程出发，利用拉格朗日方法，推导出了暗孤子俘获的阈值，并利用快速分步傅里叶变换，模拟了孤子的两个正交偏振分量的演化，对比了两种方法得到的阈值，探究了暗孤子俘获受拉曼增益的影响;(5)结论部分。

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