ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние дисперсии групповых скоростей из "Нелинейная волоконная оптика " На рис, 4,6 показана эволюция формы импульса и его спектра в случае начального гауссовского импульса без частотной модуляции в области нормальной дисперсии световода при N = I и а = 0. [c.86] Качественное поведение в этом случае сильно отличается от случаев, когда либо ДГС, либо ФСМ доминируют. В частности, импульс уширяется значительно быстрее, чем в случае N = 0 в отсутствие ФСМ), Это объясняется тем, что ФСМ приводит к генерации новых частотных компонент, смещенных в длинноволновую (красную) область на переднем фронте и в коротковолновую (синюю) область на заднем фронте импульса. Так как красные компоненты движутся быстрее, чем синие в области нормальной дисперсии, ФСМ ведет к увеличению скорости уширения импульса по сравнению с дисперсионным уширением. Это в свою очередь влияет на спектральное уширение, так как фазовый набег из-за ФСМ уменьшается в сравнении со случаем, когда форма импульса остается неизменной. В самом деле, фмакс = 5 при 2 = 5L , и в отсутствие ДГС возникает двугорбый спектр. То, что спектр импульса при zjD д = 5 на рис, 4.6 имеет один максимум, означает, что эффективный фма с меньше л из-за уширения импульса. [c.87] максимальный ФСМ,-набег фаз, определяемый уравнением (4.1.6). Это выражение довольно точно при ф акс 1. [c.89] Третий метод основан на предположении, что импульс сохраняет свою форму при распространении, но его длительность и частотная модуляция могут изменяться при движении вдоль оси z. В случае гауссовского импульса в форме уравнения (3.2.14) параметры Тд и С могут меняться по z. Их изменение с координатой z можно определить, используя вариационный метод [18] или через интеграл по траекториям [20]. Этот метод довольно мощный, так как он позволяет физически описать эволюцию импульса даже в случае частотно-модулированного импульса. Однако его применение ограничивается величиной N I, когда форма импульса сильно не изменяется. [c.90] Результаты, приведенные на рис. 4.9 и 4.10, соответствуют случаю импульсов, не имеющих начальной частотной модуляции (С = 0). Практически импульсы, генерируемые лазерными источниками, часто бывают частотно-модулированными, и поэтому их эволюция в световоде может быть совершенно иной [21] и зависит от знака и величины параметра частотной модуляции С. На рис. 4.11 показаны форма импульса и спектр при тех же условиях, что и на рис. 4.10, за тем исключением, что начальный импульс обладал частотной модуляцией С = 20. Сравнение этих двух рисунков иллюстрирует, как сильная начальная частотная модуляция может изменить характер распространения. Для частотно-модулированного вначале импульса его форма становится похожей на треугольную, а не прямоугольную. В то же время спектр имеет осцилляции на крыльях, тогда как структура в центре спектра, характерная для ФСМ-спектров (см. рис. 4.10 для случая импульса без частотной модуляции), почти исчезает. Эти изменения формы импульса и спектра можно качественно объяснить тем, что положительная начальная частотная модуляция складывается с модуляцией, наводимой ФСМ. Поэтому распад оптической волны возникает раньше для частотно-модулированных импульсов. На эволюцию импульсов также оказывают влияние оптические потери [21, 22]. Для количественного сравнения теоретических и экспериментальных результатов необходимо учесть в численном моделировании и частотную модуляцию, и потери. [c.92] Так же как и в уравнении (4.2.1), параметр N определяет соотношение между эффектами ДГС и ФСН в процессе эволюции импульса ДГС преобладает, если N I, тогда как если N 1, то доминирует ФСМ. Уравнение (4.2.5) можно решить. численно, используя фурье-метод с разделением по физическим факторам, описанный в разд. 2.4. В последующих рассуждениях предполагается, что Рз О, и пренеб-регается влиянием оптических потерь (а = 0). [c.94] ДГС препятствует расщеплению спектра. [c.95] Вернуться к основной статье