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1、本科畢業(yè)設計（論文）說明書光孤子傳輸特性研究學院：理學院專業(yè)：光信息科學與技術姓名：黃國輝指導老師：陳武喝副教授提交日期：2013-06-01需要matlab動畫演示與程序的學弟們，可以發(fā)郵件到276204344@qq.com聯(lián)系摘要本文對光孤子的概念進行了較為詳細的討論。從最基本原理出發(fā)，給出了光孤子傳輸方程的詳細推導，對傳輸方程中的每一項都闡述了其物理意義。利用數(shù)值方法仿真了無損光孤子傳輸，驗證了理想情況下，光孤子巨大的通信潛力。接著通過數(shù)值計算中的差分法，仿真實驗了孤子源啁啾對光孤子傳輸?shù)挠绊懀贸隽水斶睆姸容^大時，將嚴重影響通信質量。利用matlab數(shù)值計算仿
2、真實驗了單信道中相鄰孤子的相互作用，得出了當相鄰孤子相距較近時，將大大增大通信的誤碼率。關鍵詞：光孤子；色散；非線性AbstractInthispaper,theconceptofopticalsolitonarediscussedindetail.Fromthemostbasicprinciple,theopticalsolitontransmissionequationisderivedindetail,foreachiteminthetransportequationareexpoundeditsphysicalmeaning.Usingnumericalmeth
3、odtosimulationthenon-destructiveopticalsolitontransmission,ideally,isverifieditshugepotentialopticalsolitoncommunication.Thenthroughnumericalcalculationoffinitedifferencemethod,thesimulationexperimentintheeffectofthesolitonsourcechirpopticalsolitontransmission,concludedthatwhenthechirpin
4、tensitybigger,willseriouslyaffectthequalityofcommunication.Usingmatlabsoftwaresimulatsadjacentsolitonsinteractioninsinglechannelcommucation,andmakesaconclusiontharthecommunicationwillbedrawapartwhenadjacentsolitonsarerelativelyclose,andwillgreatlyincreasecommunicationerrorrate.Keyword:op
5、ticalsoliton;chromaticdispersion;nonlinear目錄摘要IAbstractII第一章緒論11.1課題研究背景11.1.1孤子的發(fā)現(xiàn)與相關概念11.1.2典型孤子方程及研究方法11.2光孤子介紹21.2.1光孤子分類21.2.2光孤子通信簡介31.3論文內容的主要安排4第二章孤子一般性質62.1本章簡述與目的62.2孤子形狀62.3孤子相互作用72.4本章小結10第三章光孤子通信方程123.1光孤子通信方程123.2本章小結17第四章光孤子傳輸特性研究184.1NLS方程簡介184.2色散效應184.3非線性效應214.4光孤子傳輸特性
6、224.4.1無損光孤子傳輸224.4.2影響光孤子傳輸?shù)囊蛩?44.4.3色散管理孤子264.4.4準光孤子小論27總結30參考文獻31第一章第一章緒論1.1課題研究背景1.1.1孤子的發(fā)現(xiàn)與相關概念英國科學家ScottRussell在1844年他所作的報告《波動論》中描了這樣子的一個有趣現(xiàn)象：一個波形不變的單個凸起的水團在河水里傳播了2英里后，在河的拐彎處消失。ScottRussell仔細研究了這種現(xiàn)象并且察覺到這種現(xiàn)象絕非一般的水波，不可能是波動方程的解，并將其命名為”孤立波”。經(jīng)過后續(xù)的一系列的觀察與實驗，ScottRussell總結并給出了下面的結論：孤立波”
7、處處正則，不存在奇異性，并且不擴散，它是流體力學中的一個穩(wěn)定解[1]。直到1895年kortewey和devries建立的kdv方程才從理論上面解釋了”孤立波”現(xiàn)象。其后，卡維特等人對此現(xiàn)象進行了進一步的深入研究，致使人們對孤子有了更清楚深刻的認識，并先后發(fā)現(xiàn)了聲孤子、電孤子和光孤子等現(xiàn)象。從今天的物理學的觀點來看，孤子是物質非線性效應的一種特殊產(chǎn)物。從數(shù)學的觀點上看，它是某些非線性偏微分方程的一類穩(wěn)定的、能量有限的不彌散解。也就是說，這類特殊解能始終保持其波形和速度不變。孤立波在互相碰撞分離后，仍能保持各自的形狀和速度不變，就好像粒子相
