三五阶非线性光纤中光脉冲的啁啾和频谱

为了探讨光纤的五阶非线性对光脉冲传输的影响,利用同时考虑三阶和五阶非线性效应的非线性薛定谔方程,在忽略光纤色散的情况下,解析并计算研究了超高斯光脉冲的非线性相移、频率啁啾。数值模拟了光脉冲传输的功率频谱。结果表明,与只有三阶非线性折射率的情形相比,正五阶非线性折射率的存在使光脉冲在光纤中传输的非线性相移和最大频率啁啾增大,使无啁啾光脉冲的频谱宽度变宽,谱峰数目增多,高斯脉冲初始啁啾对频谱的影响与三阶非线性折射率的情形类似;负五阶非线性折射率则使光脉冲传输的非线性相移和频率啁啾呈现新的特点,并使无啁啾光脉冲的频谱宽度变窄,谱峰数目减少。

三五阶非线性下光纤中脉冲对的啁啾和频谱

为探究光纤的三五阶非线性对脉冲对频谱展宽的影响,从包含三五阶非线性的耦合非线性薛定谔方程出发,在忽略光纤色散和脉冲间走离效应的情况下,解析并计算模拟了高斯光脉冲对由于交叉相位调制所产生的非线性相移、频率啁啾,数值模拟了光脉冲对传输中的功率频谱。结果表明:与只有三阶非线性相比,正五阶非线性使非线性相移和频率啁啾增大,而负五阶非线性则使非线性相移和频率啁啾减小甚至反号;正五阶非线性使脉冲频谱变宽,谱峰数目增多;绝对值较小的负五阶非线性使频谱变窄,谱峰数目减小,谱形变化,绝对值较大的负五阶非线性则展宽频谱,并使脉冲中心附近的谱峰变强。五阶非线性对功率相对较小的脉冲的影响更大些。此研究对超连续谱的产生、光开关器件、光脉冲压缩等研究都有一定的意义。

三五阶非线性下啁啾超高斯脉冲的啁啾和频谱

利用三五阶非线性效应下的扩展非线性薛定谔方程,在忽略光纤色散的情况下,计算模拟了以二阶情形为例的啁啾超高斯光脉冲的啁啾和频谱。结果表明,脉冲无预啁啾时,正五阶非线性增大啁啾量,负五阶非线性在减小啁啾量的同时还改变啁啾曲线的形状。当预啁啾与五阶非线性系数同(异)号时,总啁啾增加(减小)。随着超高斯脉冲阶次的增大,总啁啾量增大,脉冲中心附近无啁啾的范围变宽,整个有啁啾的范围变小,总啁啾中预啁啾所占比重增大。脉冲无预啁啾时,正负五阶非线性分别可以增大和减小频谱展宽。预啁啾若增强非线性所致啁啾,则可能使频谱峰值结构加强,谱峰数目增多。当超高斯光脉冲的阶次或最大非线性相移增大时,在某些宽大的频谱峰上还可能出现许多精细谱峰。