Расплывание импульса

Другой конкурирующий процесс — дисперсионное расплывание импульса возникает вследствие дисперсии групповой скорости, характеризуемой величиной д к ды . Спектрально-ограниченный импульс приобретает частотную модуляцию, скорость к-рой Обд = 2гк /(г - - зависит от пройденного расстояния X, где д = — дисперсионная длина. В [c.576]

Из (17) нетрудно определить относительный вклад квадратичной и кубичной дисперсий в расплывание импульса. С уменьшением То роль дисперсии высшего порядка возрастает. Условием малости эффекта, связанного с квадратичной дисперсией, является 2 Й2 то< йз1-При этом в дальней зоне (z Ljf>) длительность импульса обратно пропорциональна квадрату его начальной длительности [c.32]

Расстройка групповых скоростей является дисперсионным эффектом первого порядка и, как правило, доминирует над дисперсионным расплыванием импульсов. Тем не менее существует ряд важных случаев нелинейного взаимодействия волн, протекающего в условиях группового синхронизма. С одним из таких случаев мы столкнемся в 3.6, рассматривая комбинационное преобразование частоты сверхкоротких импульсов в волоконных световодах. Здесь в процессе генерации стоксова импульса принципиальную роль играет совместное проявление дисперсии групповой скорости и фазовой само- и кросс-модуляции взаимодействующих волн. Яркое проявление этих эффектов — генера- [c.111]

Дисперсионное расплывание импульсов оптимальная длительность при умножении частоты. Если эффекты групповой расстройки несу-ш,ественны, влияние дисперсии на эффективность ГВГ может быть [c.120]

ТО совместное проявление фазовой самомодуляции и дисперсии приводит к расплыванию импульса накачки и снижает эффективность энергообмена. К аналогичному результату приводит и взаимное влияние импульсов на основной и стоксовой частотах через нелинейную добавку к показателю преломления — кросс-модуляция. Результирующая длительность стоксова импульса заметно превышает исходную длительность накачки (рис. 3.17), кроме того, стоксов импульс имеет зна- [c.142]

Дисперсия и нелинейность изменяют огибающую светового пакета, причем модификация импульса тем существеннее, чем меньше его длительность. В предыдущих главах мы столкнулись с разнообразными примерами, в которых эти изменения носят дестабилизирующий характер модуляционная неустойчивость, расплывание импульсов, разбиение на субимпульсы. [c.196]

В линейных системах волоконно-оптической связи предельная скорость передачи информации ограничивается, в основном, дисперсионным расплыванием импульсов. Так, например, импульс с начальной длительностью в 1 пс (Х=1,5 мкм) уширяется вдвое при распространении на расстояние 40—50 м. Использование пикосекундных оптических солитонов позволяет преодолеть дисперсионные ограничения и повысить скорость передачи информации до 10 бит/с. Выявление предельных возможностей солитонных систем связи и оптимальных режимов передачи информации требует учета ряда возмущающих факторов, таких, как оптические потери, дисперсия высших порядков, конкурирующие нелинейные процессы, взаимодействие солитонов в импульсной последовательности и т. д. [c.207]

Причиной расплывания импульса нормальных волн в листах является не только проявление дисперсии, но и форма фронта, возбуждающая ультразвуковые колебания. Это объясняется тем, что возбуждение волн в листе зависит не только от составляющих спектра, но и от угла их падения, что необходимо учитывать при создании искательных головок для возбуждения нормальных волн. [c.160]

Приборы для измерения частотной характеристики в настоящее время измеряют полосу пропускания волокна косвенным методом, т. е. определяют переходную (временную) характеристику волокна по расплыванию импульса на его выходе по сравнению с импульсом на входе, а потом с помощью Фурье-преоб-разования получают его частотную характеристику. Динамический диапазон таких приборов составляет 20—30 дБ, полоса измеряемых частот — 500— 1000 МГц. [c.90]

Дг р (со) == —— и расплывание импульса характеризуется [c.107]

До тех пор пока х< 7, сигнал в первом приближении можно считать не расплывающимся. С помощью выражения (3.35) легко выяснить, достаточно ли мало расплывание импульса, и тем самым можно без дополнительных оговорок пользоваться понятием о групповой скорости. [c.107]

Расплывание импульса 177 Распределение интенсивности в спектре [c.570]

Пятнадцать или тридцать наносекунд могут показаться не столь уж большим интервалом времени, однако, именно модовая дисперсия ограничивает возможную полосу пропускания оптического волокна. Расплывание импульса приводит к перекрыванию крыльев соседних импульсов, как изображено на рис. 5.4. Вследствие этого импульсы трудно отличить один от другого, а заключенная в них информация теряется. Уменьшение дисперсии приводит к увеличению полосы пропускания. [c.53]

Дисперсия лежит в основе явления расплывания импульса света по мере его распространения вдоль волокна. [c.76]

Рис. 10 Расплывание волнового импульса из-за дисперсии.

Рис. 1.4. Длина дисперсионного расплывания для воды (а) и кристаллов (б) в зависимости от средней длины волны сверхкороткого импульса длительностью То=0,1 ПС [19]. Приведена также зависимость показателя преломления воды

По аналогии с дифракцией светового пучка при дисперсионном расплывании светового импульса выделяют ближнюю зону и дальнюю (фраунгоферову) зону импульса В первом случае [c.30]

Третье и высшие приближения теории дисперсии. В тех случаях, когда дисперсионный параметр йг=0 или весьма мал, для учета дисперсионного расплывания необходимо исходить из более высокого приближения теории дисперсии, т. е. принимать во внимание уже параметр ks (1.1.13). В третьем приближении теории дисперсии распространение импульса в соответствии с (1.1.10) описывается уравнением i(b бегущей системе координат) [c.30]

Применяемые с этой целью оптические системы можно разделить на два типа. В одних воздействие на спектральные компоненты импульса происходит без разделения их в пространстве. Примеры таких устройств, базирующихся, по существу, на аналогии между дисперсионным расплыванием волновых пакетов и дифракцией волновых пучков, рассмотрены в этом и следующем параграфах. В другом типе систем, принципиально отличающихся от первого, спектральные компоненты импульса сначала разделяются в пространстве, что дает возможность независимо изменять их амплитуды и фазы (см. также 4.6). [c.45]

Если огибающая импульса имеет колоколообразную форму, напр. гауссову (рис. 3, а), то в среде с у > О его фронт, где дЕ д1 > О, распространяется быстрее его вершины, где дE Jдt = О, а хвост с дE Jдt <0 — медленнее, т. е. происходит расплывание импульса, с а м о-деконпрессия (рис. 3, б). В среде с параметром < о фронт идёт медленнее, а хвост быстрее вершины, вследствие чего происходит самокоипрессия. Точка самокомпрессии импульса длительностью [c.411]

Отсюда следует, что супергауссовский импульс в диспергирующей среде может расплываться значительно сильнее, нежели гауссовский. Дисперсионное расплывание импульса увеличивается с приближением его начальной формы к прямоугольной. [c.30]

Для шумовых импульсов важен весь круг вопросов, рассмотренных в предыдущих параграфах. Однако если для регулярных импульсов интерес представляет поведение огибающей и фазы, то в случае шумовых импульсов — статистические характеристики, в первую очередь такие, как средние интенсивность и длительность импульса, корреляционная функция и время корреляции. Выполненные к настоящему времени исследования в значительной мере решают проблему распространения шумовых импульсов в диспергирующих средах. Детальтю изучено распространение шумовых импульсов как во втором [31, 71], так и в третьем приближении теории дисперсии [201. Рассмотрены особенности расплывания импульсов многомодового лазерного излучения [72] и отражение шумового импульса от дифракционной решетки [73], проанализировано взаимное влияние неполной пространственной и временной когерентности при распространении импульса в диспергирующей среде [74]. Подчеркнем, что на основе пространственно-временной аналогии на шумовые импульсы могут быть перенесены результаты теории распространения частично когерентных пучков в линейных средах [16]. [c.63]

Особый интерес представляет режим самосжатия. При условии -д=- нл дисперсионное расплывание импульса точно компенсируется сжатием. В результате импульс сохраняет свою форму — образуется солитон [59]. Стационарную форму импульса можно найти, полагая в (1) Л =р<,(т])е- Гг. Для амплитуды получим [c.96]

При трехчастотных синхронных взаимодействиях волновых пакетов в квадратично-нелинейных средах, когда существенным становится расплывание волновых пакетов, могут существовать истинные солитоны [24]. При этом, как и в случае шредингеровских солитонов, дисперсионное расплывание импульсов компенсируется их нелинейным сжатием. Однако здесь захваченными оказываются импульсы на разных частотах — формируются многочастотные солитоны. Рождение, столкновение и распад параметрических многочастотных солитонов подробно изучены в [25] (см. также [106]). [c.129]

Значительного повышения эффективности обжатия соответственно при уменьшении длины волны излучения можно добиться, с одной стороны, за счет большей степени поглощения греющей энергии, большего абляционного давления ( сдирающего оболочку мишени) и уменьшения концентрации и нагрева горячих электронов, с другой — ирн одновременном использовании успешно развиваемого обращения волнового фронта (ОВФ) [122]. ОВФ методом четырехзолнового смешения использует кубичную нелинейность, присущую всем центросимметричным средам, например сероуглероду. ОВФ необходимо для самокомпенсации искажений изображения (в частности, профиля лазерного пучка) в световоде и компенсации временного расплывания импульсов в среде с дисперсией. Эти особенности ОВФ оказываются предельно необходимыми и полезными в ЛТЯС, когда с его помощью обеспечивается [c.244]

Для того чтобы быть уверенным в возможности пренебрежения расплыванием импульса, нужно выяснить характер этого расплывания. Такой анализ представляет и самостоятельный интерес. Здесь, однако, мы ограничлмся лишь одним замечанием (подробнее см. [6], 21). Из общих соображений ясно, что импульс расплывается тем сильнее, чем больший путь L он проходит. В случае однородной среды, очевидно. время прохождения импульсом пути L равно ) [c.106]

Единственное существенное отличие заключается в том, что если пространственная самофокусировка пучков происходит в среде с О, то самосжатие волновых пакетов может наблюдаться в среде с ёг > О, т. е. при д%1д( > < О, или ди дш 0. Напротив, нелинейное расплывание импульсов (аналог дефокусировки пучков в среде с ег < 0) развивается в среде с ён,тт < [c.301]

В результате частотный спектр пакета сильно уширяется. При 2 > О частота увеличивается от фронта импульса к хвосту. В среде с нормальной дисперсией групповой скорости это приводит, очевидно, к более быстрому расплыванию пакета, чем в линейной среде. Если дисперсия аномальна, спектральные ВЧ-компоненты, группируюпщеся на хвосте импульса, догоняют НЧ-компоненты, располагающиеся иа фронте при этом частотно-модулиров. импульс сжимается — возникает самосжатие, самофокусировка во времени . Во многом аналогичные явления возникают и при распространении волновых пучков. Рис. 10 иллюстрирует картину [c.301]

Оптические солвтоны. Чем определяется предельное нелинейное сжатие светового импульса и светового пучка При самосжатии плоских волновых пакетов, обусловленном продольными взаимодействиями, компрессия сдерживается дисперсионным расплыванием. При этом оказывается возможным устойчивый баланс [c.302]

С. характеризуется следующими свойствами локализовав в конечной области распространяется без деформации, перенося энергию, импульс, момент импульса сохраняет свою структуру при взаимодействии с др, такими же С. может образовывать связанные состояния, ансамбли. Профиль (форма) С. определяется в нелинейной среде двумя конкурирующими процессами расплыванием волны из-за дисперсии среды и гопроки-дываыием нарастающего волнового фронта из-за ве-лннейяостц. [c.571]

Выбор достаточно узких волновых пакетов приводит к большому разбросу по импульсам, что, в свою очередь, влечёт за собой быстрое расплывание пакетов (квадратичный по времени закон расплывания ). Т. о., волновой пакет можно сопоставить с частицей только для очень коротких временных промежутков. Поиск нерасплываю-щихся волновых пакетов или частицеподобных решений приводит к рассмотрению нелинейных обобщений ур-ний динамики (см. Солитон). [c.637]

Дисперсия групповой скорости. Как уже отмечалось выше, ушире-ние импульса (2.5.19), обусловленное многомодовым возбуждением, можно устранить при распространении одной моды, например моды /, т. Однако уширение импульса будет существовать и в этом случае из-за зависимости (и ), от частоты. Это уширение можно объяснить тем, что оптический импульс имеет спектральную ширину До , которая приводит к его расплыванию на расстоянии L на величину (см. задачу 1.9) [c.54]

Видно, что форма импульса совпадает с исходной, но отраженный импульс обладает поперечной групповой задержкой At k qxi, угол между амплитудным и волновым фронтами ijj=ar tg( o <7) (рис. 1.16). Угол ф зависит от несущей частоты соо, угла дифракции 0о и периода решетки d. Поперечный пространственный размер импульса изменяется в 1/1/ I раз. Такова структура отраженного импульса непосредственно вблизи дифракционной решетки, по мере его удаления она меняется из-за дифракционного расплывания. В [6И проведены расчеты дифрагированного импульса, в которых принято во внимание отличие дифракционных длин для различных спектральных компонент. Без учета этого обстоятельства структуру импульса на некотором расстоянии от решетки можно определить исходя из уравнения [c.54]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...