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摘要
本文基于Peregrine孤子，数值研究掺铒光纤环形腔中呼吸脉冲的产生及其演化特性。Peregrine孤子是一个具有时空局域性的高峰值单脉冲。由于背景波与孤子的相互作用，Peregrine孤子在单模光纤中传输发生分裂。为了产生长距离传输的高峰值脉冲，就需要消除背景波。本文采用掺铒光纤环形腔的方案来消除背景波的影响。掺铒光纤环形腔由单模光纤，掺铒光纤和光纤耦合器组成。通过控制环内单模光纤和掺铒光纤长度，使腔内色散达到近零色散，实现色散管理。研究表明，由于呼吸脉冲的峰值强度与Peregrine孤子的初始输入有关。为了获得高峰值的呼吸脉冲，选取Peregrine孤子在最大激发位置处的脉冲作为光纤环的初始输入。在光纤环的作用下，Peregrine孤子在近零色散环形腔中可以产生长距离传输的高峰值呼吸脉冲，而背景波逐渐演化成小的旁瓣脉冲。另外，高峰值呼吸脉冲的传输特性与色散、非线性和小信号增益有关。净腔色散在[-0.0010,0.0037] ps2范围之内，可以产生长距离传输的高峰值呼吸脉冲。随着非线性系数的增加，呼吸脉冲的峰值强度增加，峰值振荡频率加快，振荡幅度也增加。当非线性系数增加到一定程度，局域呼吸脉冲逐渐形成。而小信号增益越大，呼吸脉冲的峰值强度越高，但振荡幅度和振荡频率影响较小。
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