搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

在反常色散区艾里脉冲与光孤子相互作用规律的研究

朱坤占 贾维国 张魁 于宇 张俊萍 门克内木乐

引用本文:
Citation:

在反常色散区艾里脉冲与光孤子相互作用规律的研究

朱坤占, 贾维国, 张魁, 于宇, 张俊萍, 门克内木乐

Research on the interaction of Airy pulse and soliton in the anomalous dispersion region

Zhu Kun-Zhan, Jia Wei-Guo, Zhang Kui, Yu Yu, Zhang Jun-Ping, Ke Neimule
PDF
导出引用
  • 本文采用分步傅里叶法, 研究了在反常色散区孤子和艾里脉冲相互作用的规律, 并且对相互作用后的孤子和艾里脉冲他们各自的强度、时域和时移进行了MATLAB仿真. 通过仿真发现光孤子和艾里脉冲在光纤中相互重叠时, 交叉相位调制(XPM)就会建立并且这种调制会影响孤子和艾里脉冲的性质. 在相互作用过程中, 孤子的形状保持不变但是受到艾里脉冲自加速特性的影响孤子会发生偏移. 艾里脉冲受XPM的影响会转化为孤子, 传播方向也会发生偏移. 可见, XPM使得艾里脉冲和孤子各自的性质都相互影响着对方. 艾里脉冲和孤子他们的时域也会受到XPM的影响, 使得原本不相同的脉冲形状都转变为含有一个主峰和一个次峰的相似结构并且主峰和次峰的位置和脉冲宽度也大致相同, 这也是艾里脉冲能够转换为孤子的一个依据. 另外本文还模拟了不同输入强度r下的孤子和艾里脉冲的变化情况, 模拟发现不管是艾里脉冲还是孤子时移都随着输入强度r的增大而增大并且他们的变化趋势都是一样的, 同时模拟还发现在相同的的r值下, 时移也会随着a值的增大而增大.
    Based on the split step Fourier method, the interaction between soliton and Airy pulse is studied in the anomalous dispersion region. And after that the strength, time-domain, and time-shift are simulated by the software of MATLAB, respectively. Results show that cross phase modulation (XPM) builds up when soliton and Airy pulse begin to overlap, which affects the properties of the two pulses. The soliton keeps its original shape but the direction of propagation is deflected by the influence of Airy pulse's self-acceleration. Airy pulse converts to soliton and the direction of propagation changes due to XPM. Therefore, the properties of Airy pulse and soliton are interacted with each other because of XPM. The time-domain of the two pulses is also influenced by XPM and their different shapes will change so as to contain a main and a secondary peaks whose structures are similar and the location and pulse width of the main and the secondary peaks are also roughly the same, which is the basis for Airy pulse to convert to soliton. In addition, the change of Airy pulse and soliton is simulated for different input intensity value of r. Simulation shows that the time-shifts of Airy pulse and soliton increase with increasing input intensity r and their variation trends are the same.
      通信作者: 贾维国, jwg1960@163.com
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 61167004)和内蒙古自然科学基金(批准号: 2014MS0104)资助的课题.
      Corresponding author: Jia Wei-Guo, jwg1960@163.com
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 61167004) and the Natural Science Foundation of Inner Mongolia, China (Grant No. 2014MS0104).
    [1]

    Siviloglou G A, Christodoulides D N 2007 Opt. Lett. 32 979

    [2]

    Siviloglou G A, Brokly J, Dogariu A, Christodoulides D 2007 Phys. Rev. Lett. 99 213901

    [3]

    Siviloglou G A, Christodoulides D N 2007 Opt. Lett. 32 979

    [4]

    Cai W Y, Mills M S, Christodoulides D N, Wen S C 2014 Optics Communications 316 127

    [5]

    Fattal Y, Rudnick A, Marom D M 2011 Opt. Express 19 17299

    [6]

    Baldeck P L, Alfano R R, Agrawal G P 1988 Appl. Phys. Lett. 52 1939

    [7]

    Yu Y, Jia W G, Yan Q, Menke Neimule, Zhang J P 2015 Chin. Phys. B 24 084210

    [8]

    Yu Y, Jia W G, Yan Q, Menke N M L, Zhang J P 2015 Acta Phys. Sin. 64 054207 (in Chinese) [于宇, 贾维国, 闫青, 门克内木乐, 张俊平 2015 物理学报 64 054207]

    [9]

    Wang M J, Jia W G, Zhang S Y, Menke N M L, Yang J, Zhang J P 2015 Acta Phys. Sin. 64 034212 (in Chinese) [王美洁, 贾维国, 张思远, 门克内木乐, 杨军, 张俊平 2015 物理学报 64 034212]

    [10]

    Ren Z J, Wu Q, Zhou W D, Wu G Z, Shi Y L 2012 Acta Phys. Sin. 61 174207 (in Chinese) [任志君, 吴琼, 周卫东, 吴根柱, 施逸乐 2012 物理学报 61 174207]

    [11]

    Broky J, Siviloglou G A, Dogariu A, Christodoulides D 2008 Opt. Express 16 12880

    [12]

    Polyn kin P, Kolesik M, Moloney J V, Sivilogou G A, Christodoulides D N 2009 Science 324 229

    [13]

    Abdollahpour D, Suntsov S, Papazoglou D, Tzortzakis S 2010 Phys. Rev. Lett. 105 253901

    [14]

    Chen C Y, Yang H M, Mohsen K, Zhou Z 2014 Optics and Lasers in Engineering 52 106

    [15]

    Baumgartl J, Mazilu M, Dholakia K 2008 Nat Photonics 2 675

    [16]

    Belanger N, Belanger P A 1996 Opt. Commun. 124 301

  • [1]

    Siviloglou G A, Christodoulides D N 2007 Opt. Lett. 32 979

    [2]

    Siviloglou G A, Brokly J, Dogariu A, Christodoulides D 2007 Phys. Rev. Lett. 99 213901

    [3]

    Siviloglou G A, Christodoulides D N 2007 Opt. Lett. 32 979

    [4]

    Cai W Y, Mills M S, Christodoulides D N, Wen S C 2014 Optics Communications 316 127

    [5]

    Fattal Y, Rudnick A, Marom D M 2011 Opt. Express 19 17299

    [6]

    Baldeck P L, Alfano R R, Agrawal G P 1988 Appl. Phys. Lett. 52 1939

    [7]

    Yu Y, Jia W G, Yan Q, Menke Neimule, Zhang J P 2015 Chin. Phys. B 24 084210

    [8]

    Yu Y, Jia W G, Yan Q, Menke N M L, Zhang J P 2015 Acta Phys. Sin. 64 054207 (in Chinese) [于宇, 贾维国, 闫青, 门克内木乐, 张俊平 2015 物理学报 64 054207]

    [9]

    Wang M J, Jia W G, Zhang S Y, Menke N M L, Yang J, Zhang J P 2015 Acta Phys. Sin. 64 034212 (in Chinese) [王美洁, 贾维国, 张思远, 门克内木乐, 杨军, 张俊平 2015 物理学报 64 034212]

    [10]

    Ren Z J, Wu Q, Zhou W D, Wu G Z, Shi Y L 2012 Acta Phys. Sin. 61 174207 (in Chinese) [任志君, 吴琼, 周卫东, 吴根柱, 施逸乐 2012 物理学报 61 174207]

    [11]

    Broky J, Siviloglou G A, Dogariu A, Christodoulides D 2008 Opt. Express 16 12880

    [12]

    Polyn kin P, Kolesik M, Moloney J V, Sivilogou G A, Christodoulides D N 2009 Science 324 229

    [13]

    Abdollahpour D, Suntsov S, Papazoglou D, Tzortzakis S 2010 Phys. Rev. Lett. 105 253901

    [14]

    Chen C Y, Yang H M, Mohsen K, Zhou Z 2014 Optics and Lasers in Engineering 52 106

    [15]

    Baumgartl J, Mazilu M, Dholakia K 2008 Nat Photonics 2 675

    [16]

    Belanger N, Belanger P A 1996 Opt. Commun. 124 301

  • [1] 孙剑, 李唐军, 王目光, 贾楠, 石彦超, 王春灿, 冯素春. 高非线性光纤正常色散区脉冲尾部非频移分量演化. 物理学报, 2019, 68(11): 114210. doi: 10.7498/aps.68.20190111
    [2] 刘昊华, 王少华, 李波波, 李桦林. 缺陷致非线性电路孤子非对称传输. 物理学报, 2017, 66(10): 100502. doi: 10.7498/aps.66.100502
    [3] 朱坤占, 贾维国, 张魁, 于宇, 张俊萍. 拉曼增益和自陡峭效应对艾里脉冲传输特性的影响. 物理学报, 2016, 65(7): 074204. doi: 10.7498/aps.65.074204
    [4] 孙庆华, 潘楠, 雷鸣, 刘文军. 色散渐变光纤中相移控制研究. 物理学报, 2014, 63(15): 150506. doi: 10.7498/aps.63.150506
    [5] 马晓璐, 李培丽, 郭海莉, 张一, 朱天阳, 曹凤娇. 基于单模光纤的交叉相位调制型频率分辨光学开关超短脉冲测量. 物理学报, 2014, 63(24): 240601. doi: 10.7498/aps.63.240601
    [6] 乔海龙, 贾维国, 刘宝林, 王旭东, 门克内木乐, 杨军, 张俊萍. 拉曼增益对孤子传输特性的影响. 物理学报, 2013, 62(10): 104212. doi: 10.7498/aps.62.104212
    [7] 张恒, 段文山. 二维玻色-爱因斯坦凝聚中孤立波的调制不稳定性. 物理学报, 2013, 62(4): 044703. doi: 10.7498/aps.62.044703
    [8] 李博, 谭中伟, 张晓兴. 利用交叉相位调制和四波混频制作的时间透镜的仿真分析. 物理学报, 2012, 61(1): 014203. doi: 10.7498/aps.61.014203
    [9] 李博, 娄淑琴, 谭中伟, 苏伟. 两种基于交叉相位调制的光脉冲压缩方案. 物理学报, 2012, 61(19): 194203. doi: 10.7498/aps.61.194203
    [10] 李博, 谭中伟, 张晓兴. 利用电光相位调制和交叉相位调制制作时间透镜的实验及仿真分析. 物理学报, 2011, 60(8): 084204. doi: 10.7498/aps.60.084204
    [11] 颜森林. 交叉相位调制提高半导体激光器混沌载波发射机带宽方法. 物理学报, 2010, 59(6): 3810-3816. doi: 10.7498/aps.59.3810
    [12] 刘卫华, 宋啸中, 王屹山, 刘红军, 赵 卫, 刘雪明, 彭钦军, 许祖彦. 飞秒激光脉冲在高非线性光子晶体光纤中产生超连续谱的实验研究. 物理学报, 2008, 57(2): 917-922. doi: 10.7498/aps.57.917
    [13] 刘海兰, 文双春, 熊 敏, 戴小玉. 超常介质中暗孤子的形成和传输特性研究. 物理学报, 2007, 56(11): 6473-6479. doi: 10.7498/aps.56.6473
    [14] 李齐良, 朱海东, 李院民, 唐向宏, 林理彬. 集总式放大波分复用链路中交叉相位调制的边带不稳定性. 物理学报, 2005, 54(6): 2686-2693. doi: 10.7498/aps.54.2686
    [15] 步 扬, 王向朝. 基于频域相位共轭技术的交叉相位调制所致失真的复原. 物理学报, 2005, 54(10): 4747-4753. doi: 10.7498/aps.54.4747
    [16] 夏光琼, 吴正茂, 陈海涛. 基于脉冲对的交叉相位调制脉冲压缩中离散效应的抑制. 物理学报, 2005, 54(3): 1167-1171. doi: 10.7498/aps.54.1167
    [17] 李齐良, 朱海东, 唐向宏, 李承家, 王小军, 林理彬. 有源光放大器链路中交叉相位调制的不稳定性. 物理学报, 2004, 53(12): 4194-4201. doi: 10.7498/aps.53.4194
    [18] 向望华, 陈晓伟, 谈斌, 张贵忠. 利用单模光纤中的交叉相位调制产生单周期化脉冲的研究. 物理学报, 2004, 53(1): 137-144. doi: 10.7498/aps.53.137
    [19] 洪学仁, 段文山, 孙建安, 石玉仁, 吕克璞. 非均匀尘埃等离子体中孤子的传播. 物理学报, 2003, 52(11): 2671-2677. doi: 10.7498/aps.52.2671
    [20] 卫青, 王奇, 施解龙, 陈园园. 孤子和辐射场的非线性相互作用. 物理学报, 2002, 51(1): 99-103. doi: 10.7498/aps.51.99
计量
  • 文章访问数:  6520
  • PDF下载量:  276
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2015-07-21
  • 修回日期:  2015-09-16
  • 刊出日期:  2016-01-20

/

返回文章
返回