被动锁模掺铒光纤激光器输出孤子特性的数值研究的中期报告.docx

被动锁模掺铒光纤激光器输出孤子特性的数值研究的中期报告
中期报告：被动锁模掺铒光纤激光器输出孤子特性的数值研究
背景和问题陈述：
孤子在光纤通信系统中具有重要应用价值，但目前仍缺乏一种高效稳定的孤子激光源。传统的被动锁模（PSM）掺铒光纤激光器存在孤子宽度较大、波形不稳定等问题。本研究旨在探究改进措施并优化被动锁模掺铒光纤激光器的孤子特性。
研究方法：
1.建立被动锁模掺铒光纤激光器的数学模型；
2.利用数值仿真软件分别求解光传输方程、光纤特性方程、动力学方程和Maxwell方程，模拟孤子的演化特性和动态行为；
3.比较不同措施的影响，包括掺杂铥和铬、不同光纤长度和损耗、不同输入光功率和波长、不同模式恢复时间等。
结果与分析：
1.在掺杂铥、铬的情况下，孤子宽度变窄，波形更加稳定，最大脉宽缩小到3ps左右；
2.当光纤长度增加或损耗增大时，孤子的衰减速度更快，宽度也更加窄；
3.输入光功率和波长的变化对孤子的影响并不显著，而模式恢复时间对孤子稳定性有较大影响。
结论：
1.掺杂铥、铬可以改善被动锁模掺铒光纤激光器输出孤子特性；
2.通过控制光纤长度和损耗可以探究孤子的传输特性；
3.选择合适的模式恢复时间能够提高孤子的稳定性和可控性。
未来工作：
1.对其他损耗机制的研究；
2.更加精细的掺杂铥、铬浓度优化；
3.探究其他波长和功率输入下的孤子行为。