王艳 李禄

1) (山西大学物理工程学院,太原 030006)

2) (山西大学理论物理研究所,太原 030006)

本文基于非线性薛定谔方程的Peregrine 怪波解,讨论有理分式的脉冲动力学,基于其特性并利用谱过滤方法,提出一种光脉冲串的放大方法.连续波泵浦与频谱过滤器相结合,能够实现光放大器作用.这一思路被应用到光脉冲串的长距离传输,以4 级放大为例,实现了光脉冲串的级联放大,并且通过矩形脉冲截断,能够实现有限个数脉冲的放大.其次,以实验上可控的周期调制的平面波作为初始输入,能够产生放大脉冲串,且最大放大脉冲串产生的位置与调制强度有关.改变调制强度的大小,能够影响最大放大脉冲串所产生的位置.研究结果表明,对于不同频率的输入脉冲串,利用此方法可以实现放大,并且通过改变调制强度的大小,能够实现两路不同频率信号的同时放大.

1 引言

怪波,也称为畸形波或巨型波,是源于海洋中的一种奇特的自然现象,来无影去无踪,是混沌系统中非线性和色散相结合的产物[1,2].在过去20 年中,人们对怪波展开了广泛的研究,到目前为此,普遍认为怪波产生的主要原因之一是波与波之间的非线性叠加,其物理机制是调制不稳定性.非线性效应可以导致出现Peregrine 孤子,其中Peregrine孤子是非线性薛定谔方程的一个解[3],其描述的波具有时间和空间的局域化结构,同时展现出强的时间压缩和峰值功率的增加,被认为是怪波的原型.怪波特有的……