2017-06-28
光脈沖在定向傳輸可由一組耦合模方程來描述,方程的個數(shù)可以由定向波導(dǎo)的個數(shù)來確定.方程組在一般情況下沒有解析解,但可以通過一定方法得到其數(shù)值解.雖然在1990年就有人首次使用變分法得到了方程的近似解,但是,當(dāng)波導(dǎo)數(shù)較多時,其計算十分繁瑣.事實上,耦合模方程組也可以通過傅里葉級數(shù)展開法將耦合模方程轉(zhuǎn)換到頻域中,然后再采用龍格庫塔法進行求解.
光纖液力是一種在多根光纖之間、或在光源與光纖之間實現(xiàn)光功率定向傳輸?shù)臒o源器件.該器件可廣泛應(yīng)用于光纖通信、光纖檢測及光纖傳感等領(lǐng)域.一般情況下,光纖液力偶合器中輸入的光能量大小可以決定液力偶合器的工作狀態(tài).當(dāng)輸入光能量較低時,光纖液力偶合器處于線性工作狀態(tài);當(dāng)輸入光能量高到一定程度后,光纖中將產(chǎn)生非線性效應(yīng),全光開關(guān)是非線性光纖液力偶合器的一個非常重要的應(yīng)用實例,同時也是目前的熱門研究課題.
另外,廣泛應(yīng)用到解非線性色散介質(zhì)脈沖傳輸問題的另一種方法是分步傅里葉法,這種方法由于采用了快速傅里葉變換(FFT)算法而具有較快的計算速度.而采用迭代算法對該算法作進一步改進,則可得到更高的計算精度,改進后的算法稱為對稱分步傅里葉法.本文給出了用對稱分步傅里葉法求解耦合模方程組的方法,并通過該方法采用Matlab對光脈沖在雙芯和三芯非線性液力偶合器中的傳輸進行了仿真