Physics 版 (精华区)

发信人: zjliu (秋天的萝卜), 信区: Physics
标  题: ( 1 )光纤孤子的基本概念
发信站: 哈工大紫丁香 (Sat May 10 13:51:04 2003) , 转信

"孤子"是英文soliton的译名，最早是英国海军工程师
于1834年偶然发现的船舶在河流中航行时形成的一种特殊
的形状不变的水波，称为孤波（solitorywave）。
由此开始，物理学家和数学家们对这种现象进行了
一个多世纪的深入研究，建立了描述各种孤波现象的
非线性方程。光学中孤波现象的研究始于1965年，先
后发现了自聚焦空间孤子与非线性介质波导中的传输孤子。
在光学中孤子这个词以描述光脉冲包络在非线性介质中传
播时的类似于粒子特性为特征，在数学上是非线性波动方
程的局域行波解，在一定条件下，这种包络孤波不仅不失
真地传播，而且象粒子那样经受碰撞仍保持原形而继续存在，
称为光学孤子或光孤子（Optical Soliton）。
1973年Hasegawa在理论上推断，光纤中能够形成孤子，
1980年Mollenauer用实验方法在光纤中观察到了孤子，
并于80年代提出将光纤中的孤子用作传递信息的载体，
构建一种新的光纤通信方案，称为光纤孤子通信。
光纤中的孤子是光纤色散与非线性相互作用的产物，
服从非线性薛定谔方程（NLSE），受光纤线性与非线性
特性的支配。光纤的群速色散(GVD)使孤子脉冲在传输
过程中不断展宽。光纤损耗亦使脉宽按指数展宽，幅度
指数衰减。光纤的非线性使脉冲压缩光纤中孤子是色散
与非线性相互作用达到平衡时的产物，所以光纤特性对
光孤子的形成、传输演变特性与通信能力有决定性影响，
是支撑光纤孤子通信的决定性因素。



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※ 来源:．哈工大紫丁香 http://bbs.hit.edu.cn [FROM: 202.118.229.86]