1. 本选题研究的目的及意义

近年来，随着光纤通信技术的飞速发展，对高速率、大容量、长距离传输的需求日益增长。

多模光纤作为一种能够支持多个空间模式传输的光纤，为突破单模光纤容量限制提供了有效途径。

在多模光纤中，三模光纤因其模式特性易于控制、模间色散较小等优点，成为多模光纤通信研究的热点之一。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，国内外学者对三模光纤孤子传输及非线性效应的影响开展了广泛的研究。

1. 国内研究现状

国内学者在三模光纤非线性效应方面取得了一定的研究成果。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本研究将以三模光纤为平台，深入研究模内及模间非线性效应对孤子传输的影响机制。

首先，将建立描述三模光纤中光脉冲传输的非线性薛定谔方程，并分析不同非线性效应的物理机制和数学模型。

其次，将分别研究模内非线性效应(如自相位调制、交叉相位调制、受激拉曼散射)和模间非线性效应(如四波混频、能量转移)对孤子传输的影响，分析其对孤子脉冲形状、频谱、能量以及稳定性的影响规律。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析和数值模拟相结合的方法：
1.理论分析：-基于非线性光学理论，建立描述三模光纤中光脉冲传输的非线性薛定谔方程，推导模内及模间非线性效应的数学表达式。

-分析不同非线性效应的物理机制，探讨其对孤子传输的影响因素。

2.数值模拟：-利用分步傅里叶变换等数值方法，对非线性薛定谔方程进行数值求解，模拟不同参数条件下孤子的传输过程。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.系统性地研究了模内及模间非线性效应对三模光纤孤子传输的影响，突破了以往研究主要集中在单一非线性效应的局限性，为全面理解三模光纤中孤子的演化规律提供了新的视角。

2.揭示了不同非线性效应之间的相互作用机制，探讨了其对孤子传输的协同作用，为优化三模光纤孤子传输系统提供了理论依据。

3.结合数值模拟和理论分析，建立了较为完善的三模光纤孤子传输模型，为设计和优化高性能三模光纤及其器件提供了理论指导。

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]张宇,王志,郭旗,等.少模光纤中基于非线性效应的模间能量转换研究进展[j].激光与光电子学进展,2023,60(03):158-170.

[2]张宇,郭旗,王志,等.少模光纤中非线性效应研究进展[j].中国激光,2022,49(17):133-152.

[3]刘冬,黄旭东,易俊,等.基于机器学习的光纤非线性效应预测与补偿研究进展[j].激光与光电子学进展,2023,60(07):141-156.