Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO
7.2.4. ДЕЙСТВИЕ ДВУЛУЧЕПРЕЛОМЛЕНИЯ НА СОЛИТОНЫКогда оптические солитоны рассматривались в гл. 5, предполагалось, что входной импульс линейно-поляризован вдоль одной из главных осей световода, поддерживающего поляризацию. В данном разделе мы рассмотрим, что происходит с солитонами, когда идеальные условия (угол входной поляризации Сначала рассмотрим эффект поляризационной неустойчивости солитонов в световодах со слабым двулучепреломлением [40]. Если пренебречь расстройкой групповых скоростей, то в уравнениях (7.1.28) и (7.1.29) можно положить
где Численные результаты показывают [40], что поляризационная неустойчивость воздействует на устойчивость солитона так же, как и в случае непрерывного излучения, описанного в разд. 7.2.3. Если входная мощность не превышает пороговую величину или, что эквивалентно, нелинейная длина 5.5 Затем часть энергии передается в «медленную» моду В конце концов вдоль «медленной» моды появляется фундаментальный солитон с длительностью меньше начальной. Связанные нелинейные уравнения Шредингера также имеют точное решение, соответствующее фундаментальному солитону, чьи «медленные» и «быстрые» поляризационные компоненты распространяются без изменения формы [44]. Обе компоненты обычно имеют асимметричную форму, а «медленная» компонента к тому же имеет структуру с двойной вершиной. Для того чтобы получить условие для поляризационной неустойчивости солитона, можно использовать условие неустойчивости непрерывного излучения. Если использовать формулу (7.2 19), то условие
Используя условие
Численные результаты в основном согласуются с неравенством (7 2.23) [40] Обычно В световодах с сильным двулучепреломлением нельзя пренебречь расстройкой групповых скоростей между «быстрой» и «медленной» поляризационными компонентами входного импульса. Такая расстройка должна расщепить солитон на отдельные компоненты вдоль обеих осей при условии, что угол входной поляризации 0 не совпадает с 0 или 90°. Продолжают ли эти компоненты удаляться друг от друга или остаются «поблизости», зависит от начальных параметров. Эффект расстройки групповых скоростей исследовался при численном решении уравнений (7.1.28) и (7.1.29). Если предположить
где
Последним членом в уравнениях (7.1.28) и (7.1.29) мы пренебрегли в предположении относительно большого двулучепреломления, так что пиковая мощность значительно ниже порога поляризационной неустойчивости. Для простоты мы также пренебрегли потерями в световоде Для начального импульса, возбужденного с углом входной поляризации 0, уравнения (7.2.24) и (7.2.25) решались с начальными условиями
Можно следующим образом обобщить численные результаты [43]. Когда обе моды возбуждены одинаково
Рис. 7.7. Амплитуды импульсов
Ясно, что нелинейное двулучепреломление в волоконных световодах может воздействовать на динамику солитонов различными способами. С практической точки зрения интересно, как расстройка групповых скоростей будет воздействовать на работу солитонной линии связи. Для световодов, поддерживающих поляризацию. необходимо возбуждать солитоны с состоянием поляризации вдоль главных осей. Результаты данного раздела говорят о том, что малые отклонения от идеальных условий не будут сильно воздействовать на характеристики солитонов, поскольку поляризационная мода с большей амплитудой способна захватить другую поляризационную моду, так что они могут распространяться вместе, несмотря на разницу в групповых скоростях. Воздействие случайных флуктуации двулучепреломления на распространение солитонов в обычных световодах, не поддерживающих поляризацию, еще не до конца понято.
|
1 |
Оглавление
|