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本科毕业设计（论文）说明书 光孤子传输特性研究 学 院：理学院 专 业：光信息科学与技术 姓 名：黄国辉 指导老师：陈武喝 副教授 提交日期：2013-06-01 需要matlab动画演示与程序的学弟们，可以发邮件到276204344@联系 摘要 本文对光孤子的概念进行了较为详细的讨论。从最基本原理出发，给出了光孤子传输方程的详细推导，对传输方程中的每一项都阐述了其物理意义。利用数值方法仿真了无损光孤子传输，验证了理想情况下，光孤子巨大的通信潜力。接着通过数值计算中的差分法，仿真实验了孤子源啁啾对光孤子传输的影响，得出了当啁啾强度较大时，将严重影响通信质量。利用matlab数值计算仿真实验了单信道中相邻孤子的相互作用，得出了当相邻孤子相距较近时，将大大增大通信的误码率。 关键词：光孤子；色散；非线性 Abstract In this paper, the concept of optical soliton are discussed in detail. From the most basic principle, the optical soliton transmission equation is derived in detail, for each item in the transport equation are expounded its physical meaning. Using numerical method to simulation the non-destructive optical soliton transmission, ideally, is verified its huge potential optical soliton communication. Then through numerical calculation of finite difference method, the simulation experiment in the effect of the soliton source chirp optical soliton transmission, concluded that when the chirp intensity bigger, will seriously affect the quality of communication. Using matlab software simulats adjacent solitons interaction in single channel commucation,and makes a conclusion thar the communication will be draw apart when adjacent solitons are relatively close, and will greatly increase communication error rate. Keyword: optical soliton; chromatic dispersion; nonlinear 目录 摘要 I Abstract II 第一章 绪论 1 1.1课题研究背景 1 1.1.1孤子的发现与相关概念 1 1.1.2典型孤子方程及研究方法 1 1.2光孤子介绍 2 1.2.1光孤子分类 2 1.2.2光孤子通信简介 3 1.3论文内容的主要安排 4 第二章 孤子一般性质 6 2.1本章简述与目的 6 2.2孤子形状 6 2.3孤子相互作用 7 2.4本章小结 10 第三章 光孤子通信方程 12 3.1光孤子通信方程 12 3.2本章小结 17 第四章 光孤子传输特性研究 18 4.1 NLS方程简介 18 4.2色散效应 18 4.3非线性效应 21 4.4光孤子传输特性 22 4.4.1无损光孤子传输 22 4.4.2影响光孤子传输的因素 24 4.4.3色散管理孤子 26 4.4.4 准光孤子小论 27 总结 30 参考文献 31 绪论 1.1课题研究背景 1.1.1孤子的发现与相关概念 英国科学家Scott Russell在1844年他所作的报告《波动论》中描了这样子的一个有趣现象：一个波形不变的单个凸起的水团在河水里传播了2英里后，在河的拐弯处消失。Scott Russell仔细研究了这种现象并且察觉到这种现象绝非一般的水波，不可能是波动方程的解，并将其命名为”孤立波”。经过