掺杂光纤中的Peregrine孤子生成与传输

简介：
本研究探讨了在掺杂光纤中生成及传输Peregrine孤子的现象，分析其独特特性及其潜在的应用价值，为非线性光学领域提供新的见解。 基于光脉冲在掺杂光纤中的传输模型，并利用分步傅里叶方法对Peregrine孤子在该介质中的产生与传输进行了数值研究。通过分析Peregrine孤子解，探讨了其在此类光纤中生成和传播的特性；特别地，在提取出高峰值脉冲并去除背景波之后，进一步考察了这些高幅值脉冲的传输行为。 研究表明：当Peregrine孤子在掺杂光纤内移动时，会激发产生一个时间与空间上都局域化的高峰值单个光脉冲；随后该峰值迅速分裂为多个次级脉冲。此外发现，小信号增益越大、饱和能量越高，则产生的脉冲强度越强且宽度更窄，并且这些子脉冲间的距离也会随之减小。 值得注意的是，在消除了背景波之后的高峰值脉冲能够在掺杂光纤中实现稳定传输；在此过程中，光脉冲经历周期性的呼吸式变化（即其时域宽度的变化），同时伴随着脉冲强度在时间上的振荡现象。更重要的是，随着传播距离增加，这些高幅值脉冲的能量平均值呈现逐渐增大的趋势。