資源描述：
《單模光纖中皮秒光孤子傳輸特性的數(shù)值研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、物理電氣信息學(xué)院本科畢業(yè)論文畢業(yè)論文（2014屆）論文題目：?jiǎn)文９饫w中皮秒光孤子傳輸特性的數(shù)值研究院系：物理電氣信息學(xué)院專業(yè)：物理學(xué)（師范）年級(jí)：2010級(jí)姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)老師2014年5月11日物理電氣信息學(xué)院本科畢業(yè)論文單模光纖中皮秒光孤子傳輸特性的數(shù)值研究摘要隨著對(duì)大容量、高速率通信要求的不斷提高，光孤子通信逐漸成為各國(guó)科學(xué)家研究的熱點(diǎn)。光弧子是一種光脈沖序列，它在光纖中長(zhǎng)距離傳輸時(shí)能保持不變，這種特性是實(shí)現(xiàn)光孤子通信的基礎(chǔ)。本文首先介紹了光弧子通信中的基本概念，然后運(yùn)用對(duì)稱分布Fourier方法數(shù)值求解了描述光脈沖在光纖中傳輸?shù)姆?/p>
2、線性薛定愕方程，最后,對(duì)皮秒光孤子在光纖中的傳輸特性做了研究并進(jìn)行了數(shù)據(jù)模擬。關(guān)鍵詞：?jiǎn)文９饫w光孤子傳輸特性數(shù)值模擬物理電氣信息學(xué)院本科畢業(yè)論文ABSTRACTAlongwiththerequirementofcontinuallyimprovelargecapacityandhighspeedcommunication,opticalsolitoncommunicationturnintoresearchfocusofthescientistsfromdifferentcountries.Theopticalsolitonisakind
3、ofopticalpulsetrains,itcankeepshapeforalongdistancewhilepropagatinginthefiber.Andthischaracteristhebaseofrealizingopticalsolitoncommunication.Inthispaper,firstlythebasicconceptionsofopticalsolitoncommunicationsareintroduced,andthen,usingsymmetricslit-stepFouriertransformm
4、ethod,theNonlinearSchr?dingerEquationwhichdescribingtheopticalsolitonstransmissionissolvednumerically.Finally,thecharactersofthepicosecond(ps)solitonpropagatinginthefiberarestudiedandnumericallysimulated.KEYWORDS:Single-modefiberOpticalsolitonThepropagationcharacteristics
5、NumericalsimulationII物理電氣信息學(xué)院本科畢業(yè)論文目錄第一章緒論41.1引言41.2研究背景4第二章光孤子通信系統(tǒng)的基本概念62.1光孤子通信基本組成62.2光弧子通信與光纖通信的區(qū)別62.3國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀72.3.1光孤子通信在美國(guó)和日本的實(shí)用化進(jìn)程72.3.2光孤子通信在中國(guó)82.4光孤子通信的優(yōu)越性及其展望82.4.1光孤子通信的優(yōu)越性82.4.2展望9第三章孤子的形成與特性103.1孤波現(xiàn)象103.2光孤子的形成103.3光孤子傳輸方程的建立12第四章ps光孤子傳輸特性的數(shù)值模擬144.1數(shù)值模擬144.2模擬
6、結(jié)果17第五章總結(jié)18參考文獻(xiàn)19致謝20II物理電氣信息學(xué)院本科畢業(yè)論文第一章緒論1.1引言光孤子是指經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離傳輸而保持形狀不變的光脈沖,它最早是一由名英國(guó)海軍工程師于1834年偶然發(fā)現(xiàn)的。而1973年,美國(guó)貝爾試驗(yàn)室Hasegawa[1]等人首次提出了利用光纖非線性在反常色散區(qū)進(jìn)行光孤子傳輸?shù)脑O(shè)想。1980年貝爾試驗(yàn)室Mollenewor等人首次在試驗(yàn)室中觀察到了光孤子[2]。光孤子理論的出現(xiàn),對(duì)于現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展起到了一個(gè)里程碑式的作用。因?yàn)楝F(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展一直朝兩個(gè)方向努力,一是大容量傳輸,二是延長(zhǎng)中繼距離。光孤子傳輸不變性
7、的特點(diǎn)決定了它在通信領(lǐng)域的應(yīng)用前景。普通的光纖通信必須每隔幾十千米設(shè)置一中繼站,對(duì)信號(hào)脈沖進(jìn)行整形,放大,檢查誤碼,再發(fā)射,而用光孤子的光纖通信可以不用中繼站,只要對(duì)光纖損耗進(jìn)行增益補(bǔ)償,即可把光信號(hào)無(wú)畸變地傳輸極遠(yuǎn)的距離。最新的實(shí)驗(yàn)表明,光孤子在10Gbps的碼率下保持的距離超過(guò)106km,而且光孤子通信的傳輸速率極高,預(yù)計(jì)可達(dá)到100Gbps以上,因此光孤子通信無(wú)疑是實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)距離、高速通信的重要手段,被認(rèn)第五代光纖通信系統(tǒng)。隨著信息高速公路和多媒體通信技術(shù)的發(fā)展,一些長(zhǎng)距離、高比特率通信系統(tǒng)的傳輸速率已達(dá)到了幾十甚至幾百Gbit/s以
8、上。與此同時(shí),高階色散和偏振模色散(PMD)對(duì)光孤子通信容量的限制越來(lái)越明顯。如果只考慮高階色散對(duì)光孤子傳輸?shù)挠绊?人們已得到高階色散產(chǎn)生了不同的頻率偏差,在脈沖沿產(chǎn)生色散波,且使孤子的中心位
