非线性色散论文-孙剑,李唐军,王目光,贾楠,石彦超

非线性色散论文-孙剑,李唐军,王目光,贾楠,石彦超

导读:本文包含了非线性色散论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:超连续谱,非线性光纤光学,受激拉曼散射,交叉相位调制

非线性色散论文文献综述

孙剑,李唐军,王目光,贾楠,石彦超[1](2019)在《高非线性光纤正常色散区脉冲尾部非频移分量演化》一文中研究指出基于广义非线性薛定谔方程(对皮秒双曲正割光脉冲在高非线性光纤(highly nonlinear fiber, HNLF)正常色散区传输时尾部非频移分量的演化情况进行了理论研究.研究结果表明:交叉相位调制(cross-phase modulation, XPM)和受激拉曼散射(stimulated Raman scattering, SRS)在其演化过程中起主导作用,而叁阶色散对其直接影响较小.在XPM效应的作用下,处于脉冲前沿和后沿尾部的非频移分量逐渐减弱,其光谱分别发生红移和蓝移,这一过程具有对称性; SRS会加速前沿尾部非频移分量的减弱过程,而减缓后沿的减弱过程,这一现象在脉冲峰值功率较高时更为明显.从脉冲尾部非频移分量演化角度分析了啁啾脉冲在HNLF正常色散区的光谱和波形特性.(本文来源于《物理学报》期刊2019年11期)

张琪昱[2](2019)在《基于色散渐减非线性氮化硅光波导的超短脉冲传输特性研究》一文中研究指出超短脉冲在光信息处理、高速光通信系统、光学成像等许多领域有着重要应用。基于光纤的色散和非线性效应实现光脉冲压缩和自相似抛物线脉冲产生的相关研究已经比较成熟。近年来,非线性集成光波导由于非线性系数较大,体积较小从而便于实现集成化超连续谱光源,研究者们开展了基于硅基非线性集成光波导的相关研究。但是硅在1550nm波段具有严重的双光子吸收效应,影响非线性效率,而氮化硅的双光子吸收效应较弱,波导损耗也较小。本文主要研究了超短脉冲在色散渐减氮化硅光波导中的传输特性,利用反常色散渐减波导实现光脉冲压缩,利用正常色散渐减波导实现自相似抛物线脉冲产生。本文主要的研究内容及创新点如下:1.对多模氮化硅光波导进行仿真设计,基于可实现工艺参数对多模氮化硅光波导的准TE基模的色散特性进行正常色散和反常色散调控设计。2.根据自相似孤子脉冲压缩原理,基于仿真得到的反常色散曲线,对脉冲压缩进行仿真研究,通过改变脉冲宽度和波导传输长度确定较佳的波导设计参数,并研究了高阶色散对脉冲压缩的影响。研究了色散值线性渐减和抛物线渐减两种函数型色散渐减情况下的脉冲压缩效果。对工艺可实现的40cm长的氮化硅光波导沿传输距离进行离散化分段设计,获得每个分段的色散、高阶色散等参数,并进行脉冲压缩仿真。3.根据自相似抛物线脉冲产生的原理,将色散渐减等效为增益,基于正常色散渐减波导近似实现自相似抛物线脉冲产生。研究了双曲正割脉冲在正常色散渐减氮化硅光波导中的传输特性,获得自相似抛物线脉冲产生。(本文来源于《北京交通大学》期刊2019-06-03)

丁雪琳[3](2019)在《基于正常色散氮化硅非线性集成光波导的平坦光频率梳研究》一文中研究指出具有高重复频率的宽带相干平坦光频率梳在波分复用相干光通信系统、光学任意波形生成、光精密测量等领域具有重要的应用,是非线性光学领域的研究热点。光频率梳由高功率光脉冲经过高非线性光波导通过色散和非线性效应共同作用产生极大的频谱展宽,是由一系列间隔均匀并且彼此之间相位关系固定的频率分量组成。高功率输入光脉冲位于氮化硅波导正常色散区域时,通过自相位调制(SPM)和光波分裂(OWB)效应,时域脉冲宽度和频域频谱均会展宽和平坦化,并保持良好的相干性。基于氮化硅非线性集成光波导有望实现小体积的集成化光频率梳。本文主要针对氮化硅光波导的色散调控和基于氮化硅的1550nm波段高重复频率、宽带平坦相干光频率梳产生的优化设计展开了深入的研究,主要研究内容和创新性工作为:(1)对光脉冲在非线性光波导不同色散区域由于色散和非线性效应共同作用引起的时域和频域演化进行理论分析。利用COMSOL和MATLAB进行联合仿真,经由调控氮化硅波导的结构参数,对Strip波导、单Slot波导和双Slot波导叁种不同氮化硅多模光波导结构的TE基模色散特性曲线进行优化设计,同时研究了弯曲半径对色散特性曲线的影响,为光频率梳的产生提供具有理想正常色散和非线性参数的高功率限制因子氮化硅光波导。(2)提出了基于奇偶超模理论的非对称氮化硅双Strip波导,在1550nm波段实现大的正常色散或反常色散值。探究了波导高度,Strip波导宽度,Strip波导间隔等参数对超模色散特性曲线的影响。通过色散调控,在1550nm波段得到了较大反常色散值,可用于光频率梳中的光脉冲压缩。(3)提出了基于氮化硅非线性集成光波导的宽带相干平坦光频率梳的实现方案。高重复频率脉冲光源通过高功率EDFA放大经过叁段优化设计的氮化硅集成光波导,基于啁啾脉冲压缩、自相位调制与光波分裂等非线性效应,实现了 3dB平坦度带宽范围约40nm-60nm的宽带相干平坦光频率梳。探究了不同输入脉冲形状、初始啁啾,脉冲宽度、脉冲峰值功率、波导二阶色散、波导叁阶色散等不同参数对光频率梳产生的影响。(本文来源于《北京交通大学》期刊2019-06-01)

吴志芳[4](2019)在《基于正常色散平坦高非线性石英光纤的平坦光频率梳研究》一文中研究指出光学频率梳(Optical Frequency Comb,OFC))由于其广泛的应用场景已经成为众多研究人员的研究目标。高功率锁模光脉冲输入高非线性光纤可以产生较宽的光频率梳,产生光谱宽度在很大程度上取决于光纤的色散特性和非线性效应。高功率输入光脉冲位于光纤近零色散波长(Zero Dispersion Wavelength,ZDW)的反常色散区域时可以形成孤子,通过高阶孤子的分裂极大地扩展了光频梳带宽,其相干性有一定的劣化。高功率输入光脉冲位于光纤正常色散区域时,通过自相位调制(Self-phase Modulation,SPM)和光波分裂(Optical Wave-breaking,OWB)效应,光脉冲的时域脉冲宽度和频域频谱均会展宽,并保持良好的相干性。本文主要针对正常色散平坦高非线性石英光纤的优化设计和1550nm波段可调谐高重复频率、宽带平坦光频率梳的产生展开了深入的研究,具体内容如下:(1)对光脉冲在正常色散区和反常色散区的脉冲演化和频谱展宽原理分别进行阐述。运用分步傅里叶方法求解广义非线性薛定谔方程,对光脉冲在高非线性石英光纤的较大正常色散、近零正常色散和近零反常色散叁个区域的超连续谱产生进行MATLAB仿真,通过比较叁种情况下生成的超连续谱特性,确定近零正常色散区为主要研究范围。(2)对基于多包层光纤结构的近零正常色散平坦高非线性石英光纤进行了优化设计。基于耦合模理论和有限元法,使用COMSOL和MATLAB进行仿真,探究多包层光纤结构中的各个参数对光纤色散、非线性系数等参数的影响,并进行了理论分析和讨论。为宽带平坦光频率梳的产生提供具有理想色散和非线性参数的高非线性光纤。(3)对基于电光调制器和近零正常色散平坦高非线性石英光纤用于宽带平坦光频率梳产生进行了深入研究。分析了脉冲演化过程中光波分裂对光频率梳性能的影响。通过MATLAB仿真,探究了光脉冲传输过程中脉冲峰值功率、脉冲宽度、光纤传输长度、脉冲初始啁啾等参数对宽带平坦光频率梳特性的影响,并进行了理论分析和讨论。(4)对提升光频率梳的展宽带宽和平坦度性能的改进方案进行了研究,通过不同的光纤组合设计实现啁啾脉冲压缩,提高脉冲峰值功率,从而实现光频率梳频谱展宽带宽和平坦度的提升。(本文来源于《北京交通大学》期刊2019-06-01)

齐晓菊[5](2019)在《具有非线性阻尼项的双色散波方程的初边值问题》一文中研究指出本文我们考虑具有非线性阻尼项的双色散波方程的初边值问题utt△utt-△u+△2u-△g(ut)-△f(u)=O,(x,t)∈Ω× R+,u∣(?)Ω= O,△u∣(?)Ω=O,u(x,0)=uo(x),ut(x,0)=u1(x).假设g满足如下条件(G1)g∈C1(R)是单增的奇函数,g(0)=0,(G2)存在一个严格增的奇函数ρ ∈C1(R),使得(1)|s|≤|g(s)|≤a∣s∣,如果|s|≥1,(2)ρ(∣s∣)≤ |g(s)|≤aρ-1(丨s丨),如果丨s丨≤ 1.假设f满足如下条件(F1)f∈C1(R),f(0)= 0,令F(s)=∫s0f(σ)dσ,(F2)存在μ>0,使得0≤F(s)≤μSf(s),(?)s ∈R,(F3)存在C>0.1<p<∞(n=1,2),1<q≤n/n02(n>2),使得对任意的s∈R有∣f1(s)∣≤c(1+∣s∣q-1).文中利用了Faedo-Galerkin方法得到了整体解的存在唯一性以及正则性.进一步利用Fatiha Alabau-Boussouira建立的凸性方法证明了整体解的衰减估计,并将结果应用于一个具体的非线性双色散方程.(本文来源于《郑州大学》期刊2019-04-01)

赵翔,刘洋,周廉,欧阳诚,谢戈辉[6](2019)在《全正色散非线性放大环形镜保偏掺镱光纤激光器》一文中研究指出基于非线性放大环形镜,设计了一种全正色散掺镱光纤锁模激光器。在抽运功率为80 mW的情况下,该掺镱光纤锁模激光器可以实现平均功率为7.8 mW的稳定输出。输出激光脉冲的重复频率为9.9 MHz,中心波长为1064 nm,脉冲宽度约为18 ps,相应的光谱宽度为0.18 nm。该激光器具有结构简单、自启动、稳定性高的优点。(本文来源于《中国激光》期刊2019年05期)

张芸芝[7](2018)在《非线性色散Boussinesq方程的一类新的非光滑孤立波解》一文中研究指出研究了一类具有非线性色散项的Boussinesq方程。用常微分方程定性理论证明了该方程存在一类非光滑的孤立波解,称为尖角孤立波解。数值模拟进一步验证所得结果的正确性。(本文来源于《江苏理工学院学报》期刊2018年06期)

刘国威[8](2018)在《几类非线性发展方程的耗散和色散机制研究》一文中研究指出耗散和色散是出现在非线性发展方程中的两种完全不同的机制,这两种机制对非线性发展方程解的适定性和性态的研究有着重要的作用.本文将通过对几类非线性发展方程的耗散或色散机制的研究,来建立其解的适定性和长时间行为.具体地讲,首先分析了两类流体方程的耗散机制,注意到耗散在L2框架下带来的能量损耗,针对满足Cattaneo热传导律的磁流体方程,我们应用能量方法得到了叁维Cauchy问题解的适定性和松弛极限,该结果揭示了满足Cattaneo热传导律的磁流体方程和满足Fourier热传导律的磁流体方程之间的关系.针对一类非牛顿流方程,我们应用能量方法得到了二维初边值问题解的拉回动力学行为-拉回指数吸引子的存在性,此结果揭示了一类具有指数吸引速度和有限分形维数的拉回吸引子的存在性.然后分析了一类双色散方程的色散机制,针对一类双色散方程,注意到色散在L∞框架下带来的时间衰减,我们应用Green函数的方法得到了在任意有限维时Cauchy问题解的整体适定性和长时间行为,该结果显示此双色散方程解的衰减比对应单色散方程解的衰减要慢.最后分析了带阻尼的Boussinesq方程的耗散和色散耦合机制,针对带阻尼的Boussinesq方程,注意到同时存在耗散和色散机制而且二者在L∞框架下同时带来时间衰减,我们应用Green函数的方法得到了在高维时Cauchy问题解的整体适定性和长时间行为以及粘性极限,此结果显示当同时考虑耗散和色散时,方程解的衰减会比单一考虑耗散或色散时衰减要快,当考虑耗散渐近消失时,方程的解会逼近Boussinesq方程的解.具体内容概括如下:第一章,我们将主要介绍所研究的几类非线性发展方程的物理背景,研究现状和研究内容以及一些预备知识.第二章,我们将研究两类流体方程的耗散机制.本章共分为两大部分.在第一部分中,考虑满足Cattaneo热传导律的磁流体方程的叁维Cauchy问题,证明了大初值时解的局部适定性和小初值时解的整体适定性以及松弛极限.在第二部分中,考虑一类非牛顿流方程的二维初边值问题,证明了大初值时解的拉回指数吸引子的存在性.第叁章,我们将研究一类双色散方程的色散机制.考虑一类双色散方程在任意有限维时的Cauchy问题,证明了小初值时解的整体适定性和长时间行为以及散射.第四章,我们将研究带阻尼的Boussinesq方程的耗散色散耦合机制.考虑带阻尼的Boussinesq方程的高维Cauchy问题,证明了小初值时解的整体适定性和长时间行为以及粘性消失极限.(本文来源于《上海交通大学》期刊2018-12-01)

薛璐,张亚妮,朱雨雨,郗亚茹,许强[9](2018)在《超低损耗低非线性平坦色散光子晶体光纤优化设计》一文中研究指出以二氧化硅为基材,优化设计了一种圆空气孔六角点阵光子晶体光纤,通过减小纤芯内层6个小空气孔以增加模场面积,降低非线性系数.采用时域有限差分法结合完美匹配层吸收边界条件,对该光纤色散、非线性、约束损耗和基模模场与光纤结构参数之间的关系进行了数值分析.结果表明,该光纤呈现一定的超低损耗低非线性色散平坦特性,其在最优结构参数下通信波长处的约束损耗小于10-7 dB·km~(-1),在波长1.55μm和1.31μm处约束损耗分别为2.93×10-8 dB·km~(-1)和7.33×10~(-1)0dB·km~(-1),且波长从1.05μm到1.65μm色散值大约为0±1.7ps·km~(-1)·nm~(-1),呈现双零色散点和较长波长范围的色散平坦特性.在低损耗通信波长1.55μm附近非线性系数约为4.88km~(-1) W~(-1).该光纤呈现的超低损耗低非线性平坦色散能力,可用于长距离大容量高速光通信系统.(本文来源于《光子学报》期刊2018年11期)

黄峻堃,张少武,万冲[10](2018)在《非线性色散对高斯脉冲传输的影响》一文中研究指出采用变分法求解含有叁阶、五阶非线性项以及Kerr色散项的非线性薛定谔方程(NLSE).推导出不同参数下高斯脉冲参量随传播距离的演化方程.结果表明特定条件下,脉冲在一定距离内以呼吸子的形式稳定传播.在较强的Kerr色散效应下,孤子的强度变化会增大,传播过程中波峰变尖.(本文来源于《量子电子学报》期刊2018年05期)

非线性色散论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

超短脉冲在光信息处理、高速光通信系统、光学成像等许多领域有着重要应用。基于光纤的色散和非线性效应实现光脉冲压缩和自相似抛物线脉冲产生的相关研究已经比较成熟。近年来,非线性集成光波导由于非线性系数较大,体积较小从而便于实现集成化超连续谱光源,研究者们开展了基于硅基非线性集成光波导的相关研究。但是硅在1550nm波段具有严重的双光子吸收效应,影响非线性效率,而氮化硅的双光子吸收效应较弱,波导损耗也较小。本文主要研究了超短脉冲在色散渐减氮化硅光波导中的传输特性,利用反常色散渐减波导实现光脉冲压缩,利用正常色散渐减波导实现自相似抛物线脉冲产生。本文主要的研究内容及创新点如下:1.对多模氮化硅光波导进行仿真设计,基于可实现工艺参数对多模氮化硅光波导的准TE基模的色散特性进行正常色散和反常色散调控设计。2.根据自相似孤子脉冲压缩原理,基于仿真得到的反常色散曲线,对脉冲压缩进行仿真研究,通过改变脉冲宽度和波导传输长度确定较佳的波导设计参数,并研究了高阶色散对脉冲压缩的影响。研究了色散值线性渐减和抛物线渐减两种函数型色散渐减情况下的脉冲压缩效果。对工艺可实现的40cm长的氮化硅光波导沿传输距离进行离散化分段设计,获得每个分段的色散、高阶色散等参数,并进行脉冲压缩仿真。3.根据自相似抛物线脉冲产生的原理,将色散渐减等效为增益,基于正常色散渐减波导近似实现自相似抛物线脉冲产生。研究了双曲正割脉冲在正常色散渐减氮化硅光波导中的传输特性,获得自相似抛物线脉冲产生。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

非线性色散论文参考文献

[1].孙剑,李唐军,王目光,贾楠,石彦超.高非线性光纤正常色散区脉冲尾部非频移分量演化[J].物理学报.2019

[2].张琪昱.基于色散渐减非线性氮化硅光波导的超短脉冲传输特性研究[D].北京交通大学.2019

[3].丁雪琳.基于正常色散氮化硅非线性集成光波导的平坦光频率梳研究[D].北京交通大学.2019

[4].吴志芳.基于正常色散平坦高非线性石英光纤的平坦光频率梳研究[D].北京交通大学.2019

[5].齐晓菊.具有非线性阻尼项的双色散波方程的初边值问题[D].郑州大学.2019

[6].赵翔,刘洋,周廉,欧阳诚,谢戈辉.全正色散非线性放大环形镜保偏掺镱光纤激光器[J].中国激光.2019

[7].张芸芝.非线性色散Boussinesq方程的一类新的非光滑孤立波解[J].江苏理工学院学报.2018

[8].刘国威.几类非线性发展方程的耗散和色散机制研究[D].上海交通大学.2018

[9].薛璐,张亚妮,朱雨雨,郗亚茹,许强.超低损耗低非线性平坦色散光子晶体光纤优化设计[J].光子学报.2018

[10].黄峻堃,张少武,万冲.非线性色散对高斯脉冲传输的影响[J].量子电子学报.2018

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