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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

研究意义：

早在1834年，英国海军工程师s.russll沿运河行走时便观察到“孤立波”现象。 1973 年 a . hasegawa 和 f. tappert 理论上证明：在无损光纤介质中，光场包络满足非线性薛定谔方程，并且在反色散区存在亮孤子，在正常色散区存在暗孤子。根据已有的理论分析和数值模拟发现，当孤子脉冲在光纤中传输时,孤子脉冲间的相互作用将影响其传输特性,甚至导致光纤孤子通信系统中比特率的大幅度降低。

光学上孤子 (soliton) 用以描述光脉冲包络在非线性介质中的传播, 它有类似于粒子的特性, 一定条件下, 这种包络孤波不仅是不失真的传播, 而且像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。本课题主要就是采用基于非线性薛定谔(nls)方程的守恒律建立起来的单孤子徽扰理论,重新研究了光纤中孤子脉冲间的相互作用时双孤子脉冲传输特性的影响。

2. 研究的基本内容

①本论文基于光孤子脉冲在双模光纤中传输满足的非线性薛定谔方程的理论基础上，研究光纤孤子通信系统中孤子脉冲间的相互作用时双孤子脉冲传输特性的影响；

②通过数值模拟首先了解多光孤子在单模光纤中的传输特性；

③研究双模光纤中研究多光孤子的传输特性，并找出多孤子相互作用规律。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

对光孤子通信系统的组成、原理进行综述；通过数值模拟首先了解多光孤子在单模光纤中的传输特性；对光孤通信的孤子在双模光纤中产生、传输和演化的过程和双孤子的相互作用过程等进行仿真，并给出具体的图象和图表加以说明；通过数值模拟首先了解多光孤子在单模光纤中的传输特性，最后以论文形式进行总结。

2019 年 1 月-3 月：确定研究课题并阅读相关资料翻译相关外文文献；全面了解研究的课题并进行详细的规划；

2019 年 3 月-4 月：用软件对光孤子间的数据关系进行调整测出最佳的数据；

4. 参考文献

【1】 林瑞泽．光孤子相互作用的解析研究与数值模拟[d]．哈尔滨：哈尔滨工业大学，2015。

【2】谢应茂，冯郁. 光纤孤子通信系统中双孤子脉冲间的相互作用[j]. 江西科学，1990(02): 65-70。

【3】廖延彪著.光纤光学.北京:清华大学出版社, 2000, 258。