光脈沖在特種光子晶體光纖中傳輸特性數(shù)值的研究

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1、江蘇大學(xué)碩士論文摘要隨著新型光學(xué)材料不斷涌現(xiàn)和光孤子理論研究的不斷深入，光通信迎來(lái)了良好的發(fā)展機(jī)遇，同時(shí)也面臨著新的挑戰(zhàn)。由于對(duì)光纖通信的研究往往需要以數(shù)值模擬結(jié)果為指導(dǎo)，且有時(shí)直接用實(shí)驗(yàn)的方法來(lái)研究，不僅周期長(zhǎng)，耗資大，而且難以發(fā)現(xiàn)隱藏的復(fù)雜物理實(shí)質(zhì)，所以解決這些問(wèn)題的有效方法便是進(jìn)行數(shù)值模擬。本文的前半部分簡(jiǎn)要介紹了有關(guān)光孤子的基礎(chǔ)知識(shí)和研究中所使用的兩個(gè)應(yīng)用程序軟件，借助這兩個(gè)軟件，我們開(kāi)發(fā)了可用于研究光子晶體光纖特性和光孤子傳輸特性的時(shí)域有限差分算法的計(jì)算機(jī)程序。并將該程序運(yùn)行的結(jié)果與大量參考

2、文獻(xiàn)進(jìn)行了比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與文獻(xiàn)報(bào)道的完全一致，從而驗(yàn)證了我們編程的正確性。在本文的后半部分，我們主要研究了光脈沖在普通光纖和含激活摻雜或負(fù)折射材料的光子晶體光纖內(nèi)傳輸特性，以及孤子與高斯準(zhǔn)孤子在各種不同情況下在光纖中的相互作用規(guī)律。借助原子二能級(jí)理論，發(fā)現(xiàn)了白發(fā)輻射的抑制可控特性和孤子在含有負(fù)折射材料和激活雜質(zhì)的光子晶體光纖內(nèi)的光傳輸放大特性。這將為負(fù)折射材料應(yīng)用到光通信中做出了積極的有益探索，且所得到的研究結(jié)果為光孤子通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了直觀的理論依據(jù)，并為進(jìn)一步探索結(jié)構(gòu)緊湊的光子晶體光纖密集波分復(fù)

3、用放大器奠定基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：光孤子，光予晶體光纖，傳輸特性，摻雜，負(fù)折射材料江蘇大學(xué)碩士論文ABSTRACT晰ththeavalancheofnewopticalmaterialsandfurtherinvestigationonsolitontheory,ithasaffordedgoodopportunitiesforthedevelopmentandtheimplementationofopticalcommunications．facingwimtremendouschallengesatthe

4、sametime．OwingtothefactthattheresultsfromnumericalsimulationscanusuallyguideUStoexplorephysicalnaturehiddenbehindnaturalphenomena,andthatitwilltakequitesometimeandbigdollarstoexplorephysicalcharacterbyusingexperimentalapproachesdirectly,andstillfurthers

5、omeexperimentscouldnotbecarriedoutatpresentbecauseofpoorexperimentalconditions．Therefore，theeffectivemethodtosolvethedifficultquestionsabovewouldbemakingnumericalsimulationtestsbycomputers．Fundamentalknowledgeonsolitonsandtwosetsofsoftwareareintroducedi

6、nmyformerhalfpartthesis．Inaddition．wehaveprogrammedutilityprogramstosimulatepropertiesofPCFsandsolitontransmission，validatingourprogramsbycomparingotlrresultswiththoseofawell．establishedmethod．Inmylatterhalfpartthesis，westudiedthetransmissionpropertieso

7、fopticalpulsespropagatinginconventionalopticalfibresandspecialPCFsdopedwithactiveimpuritiesornegativerefractivematerials，andthelawsofmutualeffectsbetweensolitonandGaussquasi．solitonaswellasthepropertiesofopticalamplificationareobtained。黝thehelpoftheatom

8、two-leveltheory,spontaneousemissionfromtwo．1evelatomsembeddedinaphotoniccrystalisconsidered，andtheconelusionthatspontaneousemissioncouldbecontrolledbyadjustingtheparametersofphotoniccrystalsiSreached．Ourresultsareexpectedtoprovid