1、深圳大学本科毕业论文（设计）开题报告题 目 光飞秒级脉冲传输系统性能研究学生姓名 陈蔚娟 学号 2007130114 专业 通信工程学 院 信息工程 指导教师 徐铭副教授本选题的意义及国内外发展状况：课题意义：目前，各行业迅速发展，对传输速率和质量的要求增高，容量的需求随之增加，脉冲的脉宽宽度变得越来越窄，随之诞生光飞秒级脉冲。为了更好掌握光纤传输系统的传输质量，便有必要研究飞秒级脉冲对传输系统性能的影响光纤的非线性效应对传输系统的影响日益突出。在高阶的非线性效应之下，三阶色散（TOD） 、自陡效应和脉冲内拉曼散射效应对飞秒脉冲传输系统带来的影响不可忽略。随着时代的发展，在物理、化学、生物、医
2、学、通信等领域，利用超短光脉冲飞秒脉冲来观测各种动力学过程，光学现象的这种研究方向和手段已经日益成为一种新的趋势，新的行业发展目标。光飞秒级脉冲在光学系统中，非线性传输效应显著现象，从传输方程出发，围绕三阶色散（TOD） 、自陡效应和脉冲内拉曼散射效应这三个方向进行算法研究和理论分析。这种带有前瞻性的科学研究对未来技术的探索发展带有重要的现实意义。飞秒激光是过去 20 年间由激光科学发展起来的最强有力的新工具之一，飞秒脉冲时域宽度很短，已经达到 4fs 以内。采用多级放大(CPA)技术获得的最大脉冲峰值功率极大，聚焦的能量很大，飞秒激光的诞生完全是人类创造的奇迹，也是科学不断探索进步的表现。本
3、文着重三阶色散（TOD） 、自陡效应和脉冲内拉曼散射效应对光飞秒级脉冲传输系统性能的研究，通过理论分析和数学建模研究高阶的非线性效应现象。通过分布傅立叶算法和 OptiSystem 的软件仿真结果对比，客观分析非线性效应对飞秒脉冲传输系统的影响。国内外发展状况：光纤通信迅猛发展，但传输损耗一直限制了传输距离。随着光纤通信技术的发展，由多模传输发展到单模传输，随着激光技术的发展，脉冲的脉宽变得越来越窄，出现了飞秒脉冲。于是，研究非线性效应对飞秒脉冲传输系统的影响变得更具重要意义。目前的研究主要是分析造成高速光通信损伤的非线性和色散效应 1 2，并给出抗非线性和色散效应的补偿方法。对飞秒脉冲的研究
4、手段是改变传输的介质，在理论结合实验的前提下分析新的效应和影响。如飞秒激光在光子晶体光纤中产生超连续光谱机制的实验研究3、飞秒脉冲在光子晶体光纤中的传输特性 4、飞秒脉冲激光 1 维强度调制的传输特性5、飞秒脉冲在熔石英玻璃中超连续谱产生的研究 6、飞秒脉冲在双芯光子晶体光纤中的传输 7等。本文主要研究，三阶色散（TOD） 、自陡效应和脉冲内拉曼散射效应对光飞秒级脉冲传输系统性能的影响。研究内容：1，熟悉光纤系统的非线性效应现象,了解国内外研究成果和发展状况。2，研究非线性效应，三阶色散（TOD） 、自陡效应和脉冲内拉曼散射对传输效果的影响3，着重研究非线性效应对光飞秒级脉冲传输系统的影响和应
5、用。4，利用分布傅立叶算法仿真和 OptiSystem 的仿真结果，客观进行数学建模研究。5，掌握相应的的理论计算分析方法，以及数值计算方法。研究方法、手段及步骤：1. 通过傅立叶算法对非线性薛定格方程（NLS 方程）进行研究，解释光纤传输系统中的各种色散和非线性现象。2. 用 OptiSystem 软件仿真，客观研究飞秒脉冲传输系统中，三阶色散（TOD） 、自陡效应和脉冲内拉曼散射对传输效果的影响。3. 对比以上两种结论，总结说明非线性效应对光飞秒级脉冲传输系统性能的影响。参考文献：1张慧源.短波长飞秒脉冲在传统光纤中的传输特性研究D ，北京交通大学，20102胡明列. 飞秒激光脉冲在光子晶
6、体光纤中传输特性的研究D. 天津大学, 2004 .3胡明列,王清月,栗岩峰, 王专,张志刚,柴路,章若冰.飞秒激光在光子晶体光纤中产生超连续光谱机制的实验研究J,物理学报, 2004,53(12):4243-4247 4郭常盈,孙晓莹,李爱萍. 飞秒脉冲在光子晶体光纤中传输特性研究J. 光通信研究,2009，04(13):44-46 5邓剑钦, 王友文, 章礼富, 张进 , 文双春. 飞秒脉冲激光 1 维强度调制的传输特性 J, 强激光与粒子束, 2010,22(8):1709-17126杨丽玲，冯国英飞秒脉冲在熔石英玻璃中超连续谱产生的研究J，光谱学与光谱分析,2009,29( 9): 2489-2493 7陈琰, 王栋.飞秒脉冲在双芯光子晶体光纤中的传输J，微计算机信息，2010,26(16-3):99-1008 陈琰.飞秒脉冲在光子晶体光纤中的传输D. 重庆大学,20109甄海龙, 李曙光, 刘司英, 侯金钗.啁啾对飞秒脉冲在光子晶体光纤中传输的影响J,燕山大学学报,2009,33(01):63-67学生签名：年 月 日指导教师意见： 签名：院系领导意见：签名： 年 月 日
