1. 本选题研究的目的及意义

光孤子作为一种特殊的非线性波，在光纤通信、光纤传感、超快光学等领域具有重要的应用价值。

理解和掌握光孤子的形成、传输和相互作用规律，对于开发基于光孤子的新型光通信系统、设计高性能光纤器件等方面具有重要意义。

光孤子的特性受到多种因素的影响，其中三阶色散(third-orderdispersion,tod)和自陡峭效应(self-steepening,ss)是两种重要的非线性效应。

2. 本选题国内外研究状况综述

光孤子的研究一直是非线性光学领域的热点，国内外学者在三阶色散和自陡峭效应对孤子相互作用的影响方面已开展了大量的研究工作，并取得了一系列重要成果。

1. 国内研究现状

国内学者在光孤子研究领域取得了一系列重要进展，特别是在光纤孤子的理论和实验研究方面。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本研究将以非线性薛定谔方程为理论基础，建立包含三阶色散和自陡峭效应的光孤子传输模型。

采用数值仿真方法，系统研究tod和ss对非线性光纤孤子相互作用的影响，具体研究内容包括：
1.不同三阶色散系数下的孤子相互作用:分析tod对孤子碰撞动力学、孤子吸引/排斥特性、以及孤子传输稳定性的影响。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析和数值仿真相结合的研究方法。

首先，我们将从非线性光学理论出发，推导出描述光孤子在非线性光纤中传输的非线性薛定谔方程，并引入三阶色散和自陡峭效应，建立包含这两种效应的光孤子传输模型。

其次，我们将采用分步傅里叶变换方法对该模型进行数值求解。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.系统研究三阶色散和自陡峭效应对非线性光纤孤子相互作用的影响。

之前的研究大多集中于单独研究tod或ss对光孤子的影响，而本研究将系统地研究这两种效应的共同作用，以及它们之间的相互影响，从而更全面地揭示光孤子在实际光纤系统中的传输特性。

2.深入分析tod和ss对孤子碰撞动力学、孤子传输稳定性等方面的影响机制。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 张豪情, 郭旗, 魏巍, 等. 基于三阶色散效应的孤子脉冲压缩[j]. 光学学报, 2022, 42(22): 2206001.

[2] 刘金培, 周易, 彭超, 等. 三阶色散效应对光纤孤子传输特性的影响[j]. 物理学报, 2021, 70(12): 124205.

[3] 王鹏, 陈文, 张建兵, 等. 自陡峭效应对超短脉冲放大过程的影响[j]. 强激光与粒子束, 2020, 32(11): 113001.