光孤子(Soliton,Solitonsinopticalfibres)是指经过长距离传输而保持形状不变的光脉冲。两个光孤子间发生碰撞,碰撞后它们各自的能量不会随时间扩散,保持着原来的速度和形状。从物理学的观点来看,孤子是物质非线性效应的一种特殊产物。从数学上看,它是某些非线性偏微分方程的一类稳定的、能量有限的不弥散解。光...
之前我们提到,PT势下的波函数有很多新奇的性质如非对称性等,特别是在可实现复折射率的光晶体中有应用前景。类比于晶体中对孤波解的关注,我们也可以考虑PT势下能否存在孤子,以及这类孤子所具有的性质。 参考: Phys. Rev. Lett. 100, 030402 (2008) - Optical Solitons in $\mathcal{P}\mathcal{T}$ Period...
想在实际应用上实现光孤子传输,要把那么多因素统一起来,太困难了。 为了实现光孤子长距离光纤通信,研究者们做了许多研究和实验,认为不能把光孤子太理想化太单一化,也可以把光孤子看着是一串脉冲的传输效果,于是人们想到了“光学频率梳”(下面进一步介绍),把“光学频率梳”整体看着“光孤子”,用“光学频率梳”做载...
光孤子通信是一种全光非线性通信方案,其基本原理是光纤折射率的非线性(自相位调制)效应导致对光脉冲的压缩可以与群速色散引起的光脉冲展宽相平衡,在一定条件(光纤的反常色散区及脉冲光功率密度足够大)下,光孤子能够长距离不变形地在光纤中传输。它完全摆脱了光纤色散对传输速率和通信容量的限制,其传输容量比...
光孤子是指非线性效应平衡光的散开效应,从而在演化过程中始终保持波形不变的一束光或一个光脉冲。光孤子具有粒子性,在携带光信息、实现光控光方面具有重要应用价值。光孤子的研究始终和材料发展、结构设计紧密联系在一起。借助于能带设计,人们可以调控衍射和色散的强度,从而降低形成光孤子的阈值功率,但即便如此,...
光孤子是由光纤中两种最基本的物理现象,即群速度色散(GVD)和自相位调制(SPM)共同作用形成的。光脉冲在光纤中传输时总是存在一定的频率范围,在线性近拟中,常将光脉冲表示成在一定范围内一系列简谐波的叠加。由于各谐波分量相速度不同,因而光脉冲包络的传输通常以群速vg=dω/dβ来表示(β为光波波数, ω为载波频...
孤子激光器产生的是光孤子脉冲。光孤子通信系统中所用的孤子源一般并非严格意义上的孤子激光器,只是一种类似孤子超短光脉冲源,产生满足基本光孤子能量、频谱等要求的超短脉冲,这种超短光脉冲在光纤传输时自动压缩、整形而形成光孤子。最早的孤子源是使用锁模色心激光器,输出功率大,容易观察到孤子现象,但它是固体...
•孤子(Soliton)——又称孤立波(Solitarywave),是一种特殊形式的超短脉冲,或者说是一种在传播过程中形状、幅度和速度都维持不变的脉冲状行波。有人把孤子定义为:孤子与其他同类孤立波相遇后,能维持其幅度、形状和速度不变。•光孤子——是经光纤长距离传输之后,其幅度和波形宽度都不变的超短光脉冲(ps...
特点:当色散与非线性效应平衡时,产生一阶光孤子,它的波形能无畸变的在光纤中传播;当非线性效应占优势时,产生高阶光孤子,它在光纤中传输的脉冲形状将发生连续变化,首先压缩变窄,然后又展宽分裂,最后在传输了一个特定距离后脉冲复原,如此周期性的变化。总的说来,就是光孤子可以在光纤中远距离的传输,而保持形状不变...