$\mathcal{PT}$ phase control in circular multicore fibers
我们考虑光动力学在一个圆形的多芯光纤平衡的增益和损耗的核心分布,并表明,从完整的到破碎的$\mathcal{PT}$相位的过渡可以方便地控制的光纤的几何扭曲。扭曲在耦合常数中引入了佩尔斯相位,因此充当了人工规范场。作为一个应用,我们讨论了一个有耗芯的六芯光纤中的光传输的扭转诱导调谐。
2016-03-22 physics.optics quant-ph
Crosstalk Impacts on Homogeneous Weakly-Coupled Multicore Fiber Based IM/DD System
考虑平均串扰功率波动、芯间走离、激光频率偏移和激光线宽等因素,数值分析了串扰对均匀弱耦合多芯光纤强度调制/直接探测(IM/DD)系统的影响。
2018-11-13 eess.SP physics.optics
Enabling a multifunctional telecommunications fiber optic network: Ultrastable optical frequency transfer and attosecond timing in deployed multicore fiber
本文提出并演示了一种与长距离光纤系统单向性兼容的多芯光纤超稳光信号传输方法,在10,000秒时实现了3x10-19的分数频率不稳定性,为洲际光钟比对和秒的重新定义奠定了基础。
2024-10-17 physics.optics
Miniature 120-beam coherent combiner with 3D printed optics for multicore fiber based endoscopy
我们报告了直接在多芯光纤束尖端上与3D打印微光学器件相结合的高效,小型化,超快相干光束。高度紧凑的设备占地面积(180微米直径)便于其纳入微创超薄非线性内窥镜进行双光子成像
2022-03-03 physics.app-ph physics.optics
Extended field-of-view in a lensless endoscope using an aperiodic multicore fiber
我们研究了使用相干光束合并和非周期性多芯光纤(MCF)的无透镜内窥镜。我们表明,衍射订单,固有的MCF周期性排列的核心,显着降低了视场(FoV)和随机性MCF核心位置可以增加FoV的衍射极限设置由一个单一的光纤芯,同时保持MCF实验的可行性。我们证明了实验无像素无透镜内窥镜成像超过120微米的FoV的非周期性MCF设计与广泛的核心。我们表明,该系统是适合于执行光束扫描成像,通过简单地施加一个倾斜的近端波前。
2016-06-27 physics.optics
Implementation of space-division multiplexed entanglement-based quantum cryptography over multicore fiber
本文在19芯多芯光纤中实验实现空分复用的纠缠量子密钥分发,利用SPDC光子对动量相关性将偏振纠缠光子对送入不同纤芯,并在411米传输后评估6芯与12芯配置的密钥率提升。
2024-01-09 physics.optics quant-ph
Compact Dual-Polarization Silicon Integrated Couplers for Multicore Fibers
紧凑型光纤到芯片耦合器在光互连中发挥着重要作用,特别是在数据中心。然而,耦合器的发展主要限于标准单模光纤,很少有与多芯和多模光纤兼容的器件。通过使用最先进的优化算法,我们设计了一款紧凑型双偏振耦合器,用于连接芯片和密集多芯光纤,首次实现了与所有纤芯的两种偏振的耦合,测得的耦合效率为$-$ 4.3 dB,3 dB带宽为48 nm。该双偏振耦合器的每个芯具有200个$μm^2$的基底面,这使其成为在标准绝缘体上硅平台上实验证明的最小的光纤到芯片耦合器。
2021-10-08 physics.app-ph physics.optics
Demonstration of multi-cavity optoelectronic oscillators based on multicore fibers
我们报告的第一个实验演示的多腔光电振荡器中的不同的腔托管在一个单一的多芯光纤。在相同的20米7芯光纤链路上实现不同的配置,利用不平衡双腔操作(环路长度是参考值的倍数)和多腔游标操作(环路长度略有不同)。
2018-11-02 eess.SP physics.app-ph physics.optics
Widefield lensless endoscopy with a multicore fiber
我们展示了无像素实时宽视野内窥镜成像通过非周期性多芯光纤(MCF),没有任何远端光机械元件或近端扫描仪。利用MCF中的记忆效应,在我们的系统中的图像是直接获得的,没有任何后处理,使用从一个单一的校准过程中获得的静态波前校正。我们的方法允许视频速率3D宽场成像的非相干照明的物体的成像速度不受波前整形设备的刷新率。
2016-11-23 physics.bio-ph physics.optics
Compact omnidirectional multicore fiber-based vector bending sensor
提出一种基于非对称多芯光纤的紧凑型全向矢量弯曲传感器,通过监测波长偏移和光功率变化,可在0°至360°范围内高精度测量弯曲方向与幅度,对小角度弯曲(低于1°)高度敏感。
2024-02-07 physics.optics
Hyperspectral wavefront sensing with a multicore fiber
本文提出以多芯光纤作为改进Hartmann掩模的单次高光谱波前传感方法,实现空间与光谱分辨率可调权衡,并在多PW激光和色散相位显微成像中验证。
2024-10-24 physics.optics
Single shot polarimetry imaging of multicore fiber
我们报告了一个实验测试的单次偏振测量应用于实时监测的问题,在每个核心内的多芯光纤束的输出偏振态。该技术使用应力工程光学元件连同分析器,并提供点扩散函数,其形状明确地揭示了点源的偏振状态。我们实现了这种技术,同时和实时监测,输出偏振状态高达180单模光纤芯在传统的和保偏束。我们还证明,该技术可以用来充分表征每个单独的BER核心的偏振特性,包括本征偏振态,相位延迟和二向衰减。
2016-04-05 physics.ins-det physics.optics
The Photonic TIGER: a multicore fiber-fed spectrograph
我们提出了一个概念验证的紧凑型衍射有限的高分辨率光纤光谱仪,通过使用一个二维多芯阵列输入。这种高分辨率光谱仪由一个2D伪狭缝,光子TIGER,一个近衍射极限单模芯的六边形阵列馈电。我们研究了这种新的平台的可行性有关的核心阵列的分离和旋转的色散轴。研制了一台7芯紧凑型TIGER光纤光谱仪,其分辨率约为R~31000,中心波长为1550 nm的红外波段带宽为8 nm。我们还描述了可能的架构基于这个概念,用于建立小型紧凑型衍射限制积分场谱仪(IFS)。
2012-08-15 astro-ph.IM physics.optics
Non-Markovianity in High-Dimensional Open Quantum Systems using Next-generation Multicore Optical Fibers
本研究针对多芯光纤量子传输受环境噪声影响的问题,将环境作用表征为概率相位翻转量子操作,在最先进多芯光纤平台观测到高维开放量子系统的非马尔可夫行为,验证了Quantum Vault协议,为未来量子通信网络优化提供支撑。
2024-08-08 physics.optics quant-ph
Telecom Compatibility Validation of Quantum Key Distribution Co-existing with 112 Gbps/λ/core Data Transmission in Non-Trench and Trench-Assistant Multicore Fibers
我们的实验特征光子泄漏从112 Gbps的数据通道在非沟槽和沟槽辅助7芯光纤,展示了电信兼容性QKD共存的高速数据传输时,进行了适当的核心/波长分配。
2018-11-12 physics.optics quant-ph
Symmetric supermodes in cyclic multicore fibers
最近邻耦合模理论是描述电磁波在多芯光纤中传播的有力框架,但随着纤芯间距的减小,该理论缺乏精确性。我们使用抽象的对称性来研究一个环的均匀分布的相同的核心周围的中央核心,一种常见的配置中使用的电信和传感。我们发现它的正常模式和它们的有效传播常数,同时包括所有高阶芯间耦合的影响。电子元模拟支持我们的结果,以良好的协议。这些有效模式中只有两种涉及所有核心中的场。这两种模式显示相反的符号之间的外部核心和中心核心的字段的相位配置。这两种模式仍然出现在外部核心成为一个连续的环的极限。我们的研究结果可能有助于提高预测的串扰在电信或传感应用的精度。
2018-10-23 physics.optics
Investigation of channel model for weakly coupled multicore fiber
研究了均匀弱耦合多芯光纤(WC-MCFs)芯间串扰(IC-XT)解相关带宽的演化规律。采用四阶龙格-库塔法和复合辛普森积分法对修正的模式耦合方程进行数值求解。理论和数值计算表明,IC-XT的解相关带宽随传输距离的增加呈分数阶线性下降。实验进一步证实了IC-XT解相关带宽的演化规律,可作为信道模型的评价标准。最后,我们提出了一个新的通道模型与IC-XT的耦合矩阵自动生成的相位传递函数(PTF),这是很好地符合上述评估标准。我们相信,该信道模型可以提供一个很好的仿真平台,同质WC-MCF通信系统。
2017-11-19 physics.optics
Composed multicore fiber structure for direction-sensitive curvature monitoring
本研究提出一种由两段旋转180度的非对称多芯光纤与单模光纤熔接构成的曲率传感器,通过波长或强度监测实现方向敏感的高灵敏度曲率感知。
2024-02-06 physics.optics
A 7-core erbium doped double-clad fiber amplifier with side-coupled pumping
我们提出了一个七芯掺铒光纤放大器,采用侧面泵浦,使用锥形多模光纤。该放大器具有多芯输入和输出,其可以容易地接合到多芯传输光纤以放大空分复用信号。在覆盖C波段的40 nm带宽上,每个芯都获得了超过25dB的增益。
2013-09-22 physics.optics
Topological beam stirring in a multicore fiber
Insitute of Automation and Electrometry SB RAS(俄罗斯科学院西伯利亚分院自动化与电磁学研究所);Novosibirsk State University(新西伯利亚国立大学)
多芯光纤中高功率下实现芯间功率等分与光束稳定,揭示非线性相移导致的稳健均衡机制。
2026-02-09 physics.optics
Experimental space-division multiplexed polarization-entanglement distribution through 12 paths of a multicore fiber
量子技术的发展和广泛应用在很大程度上依赖于量子通信信道的纠缠度。空分复用(SDM)增强了经典电信中的信道容量,并有可能将这一想法转移到使用当前基础设施的量子通信中。在这里,我们展示了一个SDM的偏振纠缠光子超过411米长的19芯多芯光纤分布偏振纠缠光子对通过多达12个通道同时进行。多路复用传输的质量由每对相对芯的高偏振可见度和CHSH贝尔不等式违反来证明。我们的分配方案在24小时内显示出高稳定性,无需任何主动偏振稳定,并且可以毫不费力地适应更多的通道。该技术增加了量子信道容量,并允许基于单个纠缠光子对源的多用户量子网络的可靠实现。
2021-11-16 physics.optics quant-ph
Efficient Channel Model for Homogeneous Weakly Coupled Multicore Fiber
为了对均匀弱耦合多芯光纤(WC-MCF)传输系统进行仿真分析,提出了一种高效(快速、准确)的WC-MCF信道模型,该模型能够描述衰减、走离、色散、自相位调制(SPM)等传输效应,特别是频率相关的芯间串扰(XT)。通过简化XT的计算,使模拟速度提高了两个数量级。一方面,通过采用新的XT耦合矩阵,可以大大增加计算步长;另一方面,通过在频域中对XT的耦合矩阵进行下采样,可以进一步加速XT的计算。应根据现有XT模型手动设置XT功率和平均发生距离,以将频率依赖性XT描述为与真实WC-MCF相同。数值计算和实验结果表明,XT的解相关带宽随相对时延(RTD)的增加呈分数阶线性下降。文中还讨论了不同走离和耦合强度下信道模型的适用范围。我们相信,所提出的有效的信道模型可以提供很大的帮助,分析和优化均匀的WC-MCF光通信系统。
2018-11-19 physics.optics
Nonlinear Propagation in Multimode and Multicore Fibers: Generalization of the Manakov Equations
本文首先研究了采用双折射快速变化的多模光纤的空分复用(SDM)系统中的非线性传输。一个主要目标是推广的Manakov方程,众所周知的情况下,单模光纤。我们首先调查的参考情况下,光纤的空间模式之间的线性耦合是弱的,平均后的双折射波动,我们得到新的Manakov方程的多模光纤。这样的平均大大减少了模间非线性项的数量,因为所有的四波混频项都平均了。交叉相位调制项仍然影响多模传输,但其有效性降低。然后,我们通过在多模光纤的不同模式上传输多个PDM-QPSK信号,并将数值结果与通过求解全随机方程获得的结果进行比较,来验证我们新的Manakov方程的准确性。该协议是优秀的,在所有情况下研究。新方程的一个很大的好处是将计算时间减少了10倍或更多。观察到的另一个重要特征是双折射波动通过减少光纤非线性的影响来改善系统性能。最后考虑了所有空间模之间具有强随机耦合的多模光纤。采用随机矩阵理论方法对线性耦合进行建模。我们推导出新的Manakov方程的多模光纤在该制度,并表明,这种光纤可以表现得比单模光纤的大量传播的空间模式。
2012-07-27 physics.optics
Reservoir computing based on multicore fibers
Novosibirsk State University(新西伯利亚国立大学);Federal Research Center for Information and Computational Technologies(信息与计算技术联邦研究中心);School of Physics and Engineering, ITMO University(ITMO大学物理与工程学院)
提出利用有源多芯光纤的空间自由度减少对时间复用的依赖,通过数值模拟在Mackey-Glass预测任务中验证了多芯结构能显著降低误差。
2026-08-10 physics.optics
Sensitivity-optimized strongly coupled multicore fiber-based thermometer
本文提出一种基于强耦合多芯光纤的温度传感器,通过优化光纤几何结构实现高灵敏度,在25-900°C范围内灵敏度达29.426 pm/°C,封装坚固,适用于恶劣工业环境。
2024-02-06 physics.optics
Highly sensitive multicore fiber accelerometer for low frequency vibration sensing
本文提出一种基于强耦合非对称多芯光纤的紧凑高灵敏度全光纤加速度计,在1 mHz至30 Hz及0.76至29.64 mg范围内线性响应,灵敏度达2.213 nW/mg,为低频振动传感提供低成本替代方案。
2024-02-06 physics.ins-det physics.optics
Metasurfaces for free-space coupling to multicore fibers
针对多芯光纤空分复用系统中耦合器的设计挑战,提出基于超构表面的自由空间耦合器,采用伴随法逆向设计优化相位分布,实现低损耗低串扰的耦合,可推动空分复用技术的广泛部署。
2023-06-13 physics.app-ph physics.optics
Creating very slow optical gap solitons with inter-fiber coupling
我们表明,间隙声孤子,即,利用在有限域上线性耦合到非布拉格光纤的光纤布拉格光栅,可以产生具有与声音模式电致伸缩耦合的光学间隙孤子,其速度低至小于光速的2.5%。到达耦合区域的非布拉格光纤中的向前和向后移动的光脉冲同时耦合到布拉格光纤中并形成移动孤子,然后移动孤子传播到耦合区域之外。
2010-11-21 nlin.PS physics.optics
Reconfigurable SDM Switching Using Novel Silicon Photonic Integrated Circuit
采用多芯光纤的空分复用技术正成为一种越来越有前途的技术。在空分复用光纤网络中,可重构交换机是网络节点中最关键的部件之一。在本文中,我们首次展示了可重构空分复用开关使用硅光子集成电路,这是一种新型的硅绝缘体上的平台与埋铝镜制作。硅光子集成电路由一个7 × 7开关和基于低损耗光栅耦合器阵列的多芯光纤耦合器组成。由于采用了铝反射镜,实现了与多芯光纤的超低耦合损耗光栅耦合器。硅集成电路的最低总插入损耗低至4.5 dB,具有低于-30 dB的低串扰。在整个C波段获得了低插入损耗和低串扰方面的优异性能。成功实现了2km七芯光纤上1 Tb/s/芯的传输和空分复用交换。对于所有空间信道,以低功率代价获得低于10-9的误比特率性能。所提出的设计可以很容易地升级到可重构的光分插复用器能够切换多个多芯光纤。
2016-08-19 physics.optics
3D-printed facet-attached optical elements for connecting VCSEL and photodiodes to fiber arrays and multi-core fibers
基于光纤阵列的多芯光纤和光纤带允许经由空间上分离的信道进行信号的大规模并行传输,从而以线性增加的技术努力提供有吸引力的带宽缩放。然而,光纤阵列或多芯光纤与垂直腔面发射激光器(VCSEL)或光电二极管(PD)的标准线性阵列之间的光的低损耗耦合仍然是一个挑战。在本文中,我们证明了3D打印的小面附着微透镜(FaML)为连接多模光纤阵列以及多模多芯光纤的单个芯与VCSEL或PD的标准阵列提供了一条有吸引力的路径。通过高分辨率多光子光刻,在器件和光纤端面上以高精度原位印刷自由形式的耦合元件。我们展示了低至0.35 dB的耦合损耗以及超过10 $μ$ m的横向1 dB对准公差,允许利用依赖于行业标准机器视觉的快速无源组装技术。据我们所知,我们的实验代表了耦合接口的第一次演示,该耦合接口将多芯光纤的各个芯连接到以标准线性阵列排列的VCSEL或PD,而不需要额外的基于光纤或基于波导的扇出结构。使用这种方法,我们建立了一个3 × 25 Gbit/s的收发器组件,适合一个小的形状因子可插拔模块,并满足IEEE 802.3标准中规定的许多性能指标。
2022-10-31 physics.app-ph physics.optics
High-energy soliton fission dynamics in multimode GRIN fiber
对梯度折射率多模光纤中的高能孤子裂变过程进行了实验和数值研究。裂变动力学分析比较数值观测和模拟。观察到一种新的制度,其中由裂变产生的孤子具有几乎恒定的拉曼波长偏移和相同的脉冲宽度在很宽的孤子能量范围内。
2020-05-02 nlin.PS physics.optics
Observation of incoherently coupled dark-bright vector solitons in single-mode fibers
本文报道了单模光纤中非相干耦合暗-亮矢量孤子的实验观测。矢量孤子的性质与相应的非相干耦合非线性薛定谔方程系统的预测吻合得很好。据我们所知,这是第一次在单模光纤中观测到时间非相干耦合的暗-亮孤子。
2019-06-06 nlin.PS physics.optics
Sub-femtosecond stabilization of multicore fiber for high-fidelity quantum networking at 100% duty cycle
National Institute of Standards and Technology(美国国家标准与技术研究院);University of Colorado Boulder(科罗拉多大学博尔德分校);Nokia Bell Labs(诺基亚贝尔实验室);Sumitomo Electric Industries, Ltd.(住友电气工业株式会社);University of Colorado, Boulder(科罗拉多大学博尔德分校)
本文通过多芯光纤的分离但高度相关核心实现量子与经典光共存,达到亚飞秒级稳定,降低串扰光子率,实现100%占空比的高保真量子通信。
2025-09-24 physics.optics quant-ph
Stable bright and vortex solitons in photonic crystal fibers with inhomogeneous defocusing nonlinearity
我们预测,一个光子晶体光纤,其股线填充有散焦非线性介质可以支持稳定的明亮的,也涡旋孤子,如果散焦非线性的强度增长向光纤的周边。孤子存在的区域取决于填充非线性和芯非线性的横向增长率。值得注意的是,即使芯材料是线性的,孤子也存在。
2012-03-23 nlin.PS physics.optics
Impact of thermo-optical effects in coherently-combined multicore fiber amplifiers
在这项工作中,我们分析了放大多芯光纤(MCFs)的相干组合系统中使用的功率缩放潜力。特别是,在这项研究中,我们示范性地考虑棒型MCF与2x2至10x10镱掺杂的核心安排在一个正方形的图案。我们将表明,即使增加活跃的核心的数量将导致更高的输出功率,特别要注意所产生的热效应,这可能会降低这些系统的性能。此外,我们还分析了磁芯尺寸对可提取和可组合的输出功率和脉冲能量的影响。这包括对影响传播横模的热效应的详细研究,进而影响放大效率、组合效率、非线性效应的发生以及芯之间的光程长度的差异。在相当极端的条件下考虑到所有这些影响,该研究预测,平均输出功率高于10千瓦,从一个单一的1米长的掺镱MCF是可行的和飞秒脉冲能量高于400毫焦耳可以提取和有效地重组在一个充满了孔径计划。
2021-03-01 physics.app-ph physics.optics
Optical solitons in multimode fibers: recent advances
本文综述了多模光纤中光孤子的近期实验、数值与理论研究进展,重点介绍其形成条件、向基模拉曼孤子的演化、模式色散主导的裂变机制及其在空分复用系统中的应用潜力。
2024-04-01 nlin.PS physics.optics
Emission of dispersive waves from a train of dark solitons in optical fibers
本文报道了在光纤反常色散区由一列训练暗孤子发射的多重色散波的实验观测。每个单独的色散波可以关联到一个特定的暗孤子的训练,使用相位匹配参数涉及高阶色散和孤子速度。对于大量的暗孤子(>10),我们观察到与色散波的有效发射相关联的连续谱的形成。
2016-03-30 nlin.PS physics.optics
Bound states of solitons in fiber lasers
State Key Laboratory of Extreme Photonics and Instrumentation, College of Optical Science and Engineering, Zhejiang University(浙江大学光学工程研究所极端光子学与仪器全国重点实验室);ZJU-Hangzhou Global Scientific and Technological Innovation Center(浙江大学杭州全球科创中心);Hangzhou Institute of Advanced Studies, Zhejiang Normal University(浙江师范大学杭州高等研究院);Key Laboratory of Light Field Manipulation and Information Acquisition, Ministry of Industry and Information Technology, Shaanxi Key Laboratory of Optical Information Technology and School of Physical Science and Technology, Northwestern Polytechnical University(西北工业大学物理科学与技术学院陕西省光电信息获取与控制重点实验室工业和信息化部光场调控与信息获取重点实验室);Instituto de Alta Investigación, Universidad de Tarapacá(塔拉帕卡大学高级研究院)
本文综述了光纤激光器中双孤子及多孤子耗散孤子束缚态的理论与实验研究,探讨了复杂吉金斯-兰道方程及其束缚态的理论基础,以及最新实验发现,包括多孤子束缚态及时频域束缚态的研究。
2026-04-30 nlin.PS physics.optics
Soliton dynamics in gas-filled hollow-core photonic crystal fibers
充气空芯光子晶体光纤为观察新的非线性现象提供了前所未有的机会。可用于填充这些光纤的气体的各种性质为研究非线性脉冲在各种不同介质中的传播提供了额外的自由度。在这篇综述中,我们将考虑近年来发现的一些新的非线性相互作用,特别是那些基于孤子动力学的相互作用。
2015-07-14 nlin.PS physics.optics
Behavioral similarity of dissipative solitons in an ultrafast fiber laser
耗散孤子是一种非色散的局域波,具有有趣的动力学性质。在光学系统中,新的孤子动力学的发现以及如何精确地操纵耗散孤子在超快光纤激光器社区中仍然是未探索和具有挑战性的。在此,我们揭示了一种新型的耗散孤子行为的净正常色散双向超快光纤激光器。也就是说,通过共同的增益和损耗调制,即使存在瞬态不稳定性,双向耗散孤子也总是表现出相似的频谱和时间特性。行为的相似性,使我们能够准确地设计孤子模式,通过引入种子脉冲通过损耗调制。作为一个概念验证的应用程序,多孤子模式的精确和灵活的操纵被证明。这些发现将为复杂的耗散孤子动力学提供新的见解,也有利于设计具有理想孤子模式的超快激光器以满足实际应用。
2019-07-25 nlin.PS physics.optics
Synchrotron radiation of dissipative solitons in optical fiber cavities
本文用解析法和数值方法研究了孤立子振荡结构色散波的新的共振发射。导出了辐射的共振条件,并证明了预测的共振与数值模拟中观察到的谱线完全匹配。讨论了辐射的复杂反冲效应对孤子动力学的影响。
2015-03-22 nlin.PS physics.optics
Multipulse Soliton Attractors Facilitated by High-Birefringence Fibers
本研究在光纤激光器中发现新型稳定多脉冲孤子吸引子,通过引入保偏光纤增强双折射诱导群延迟差形成多孤子态,经实验与模拟验证其结构稳定、抗扰性强,为高精度光纤激光器等应用提供潜力。
2025-08-14 nlin.PS physics.optics
Soliton blue-shift in tapered photonic crystal fiber
我们发现,孤子经历了一个强大的蓝移在光纤中的色散景观,沿传播方向的变化。这些实验基于小芯径光子晶体光纤,该光纤逐渐变细,芯径沿其长度连续变化,从而导致零色散波长在过渡期间从731 nm移动到640 nm。孤子的中心波长在400 nm以上向更短的波长平移。这伴随着强烈的辐射发射到紫外和红外光谱区域。数值模拟证实了实验结果。
2010-12-16 nlin.PS physics.optics
Predicting the dynamic process and model parameters of the vector optical solitons in birefringent fibers via the modified PINN
基于双折射光纤中耦合非线性薛定谔方程,利用改进的物理信息神经网络预测了单孤子、双孤子和流氓波光脉冲的动力学行为.同时预测了混合亮暗孤子的弹性碰撞过程。将预测结果与精确解进行比较,证明了改进的物理信息神经网络方法求解耦合非线性薛定谔方程的有效性.此外,耦合非线性薛定谔方程的色散系数和非线性系数可以通过修改的物理信息神经网络学习。这为我们利用深度学习方法研究光纤中孤子的动力学特性提供了参考。
2021-08-26 nlin.PS physics.optics
Generation of tightly compressed solitons with a tunable frequency shift in Raman-free fibers
提出了在无拉曼效应的光子晶体光纤(PCF)中,将输入N孤子压缩为鲁棒的超窄基孤子的优化方法.由于没有拉曼自频移,这些基本孤子继续传播保持所获得的频率,一旦从输入N-孤子的时间槽分离。找到了使基孤子压缩最大的三阶色散(TOD)相对强度的普遍最优值,它只与注入N孤子的阶数有关。最大压缩度明显超过Satsuma-Yajima(SY)公式提供的分析预测。这种效果,这仍然是有效的存在下的自陡峭的背后的机制,解释。
2013-08-20 nlin.PS physics.optics
Controlled manipulation of solitons in a recirculating fiber loop using external potentials
Univ. Lille, CNRS, UMR 8523 - PhLAM - Physique des Lasers Atomes et Molécules(里尔大学,法国国家科学研究中心,联合研究单位8523 - 激光、原子和分子物理实验室)
本文提出了一种基于光纤的平台,通过外部势场实现对孤子的精确操控,展示了孤子捕获、参数激发和多孤子相互作用,揭示了孤子的粒子行为,并为非线性波动力学研究提供了实验工具。
2025-12-03 nlin.PS physics.optics
Theory of radiation trapping by the accelerating solitons in optical fibers
本文提出了一种描述光纤中喇曼孤子对正常色散辐射的捕获的理论。辐射分量的频率不断蓝移,孤子的频率不断红移。捕获效应的基础物理学是在加速参考系中作用于光的类似惯性引力的力的存在。我们提出了分析计算的孤立子和捕获的辐射的相对频率移动的速率,并发现它是大于裸拉曼孤子的红移的速率。我们的发现对于理解光子晶体光纤中产生的超连续谱的高频边缘向更高频率的连续移动是必不可少的。
2007-08-29 nlin.PS physics.optics
Developing spatiotemporal solitons in step-index multimode fibers
时空孤子(STS)是一种在空间和时间上都具有局域性的孤立波,涉及复杂的线性和非线性过程。在各种介质中已经观察到了光学STS,但由于多模光纤的模式色散较大,很难在多模光纤中实现STS。在这里,我们报告STS锁模和时空非线性动力学在阶跃折射率多模光纤介导的增益。不同空间模式之间的增益竞争和能量重新分配有助于非线性有效地消除整个脉冲(多分量孤子)的时间分裂和空间衍射,从而保持其在传输过程中的形状。因此,多模光纤中的光学STS开辟了一条新的途径,以澄清时空孤波的基础科学,也意味着重要的应用在多信道通信,光开关和模式面积功率缩放的光纤激光脉冲。
2016-07-19 nlin.PS physics.optics
Soliton trapping in multimode fibers with random mode coupling
本文导出了准简并模群中存在随机模耦合时多模光纤中非线性传输的基本方程。我们的结果推广了描述单模光纤中偏振态之间模式耦合的Manakov方程。模式色散的非线性补偿的预测和测试,通过计算机模拟。
2012-09-28 nlin.PS physics.optics
Spectral wings of the fiber supercontinuum and the dark-bright soliton interaction
我们目前的实验和数值数据的超连续谱产生在正常的色散范围内,种子暗和自发产生的亮孤子有助于光谱展宽的光纤泵浦。我们报道了由亮孤子和暗孤子相互作用产生的色散辐射。这种辐射由两个微弱的色散脉冲组成,这两个脉冲不断地改变它们的频率,并形成超连续谱的短波长和长波长翅膀。
2017-07-14 nlin.PS physics.optics
Hybrid squeezing of solitonic resonant radiation in photonic crystal fibers
本文报道了在光子晶体光纤中存在一种新的压缩现象,这种压缩现象介于相干态下单脉冲的四波混频压缩和自相位调制压缩之间。这种混合压缩发生在任意短孤子在光纤零群速度色散点附近发射准单色共振辐射时。由于经典孤子的存在,共振频率附近的光子变得强相关,并且量子噪声降低到散粒噪声水平以下。
2011-02-16 nlin.PS physics.optics
Double-discrete solitons in fishnet arrays of optical fibers
我们证明了交叉光纤阵列支持光束的双离散线性和非线性传播,其中不仅横向坐标(光纤的数量)是离散的,而且纵向(传播)坐标,即,纤维交叉部位的数量也是有效离散的。在线性极限下,这种传输机制具有双离散自准直特性。同时具有聚焦和散焦非线性的非线性鱼网阵列产生双离散空间孤子。孤子从线性色散关系的两个不同分支分叉,具有强相互作用,形成复合态。在连续极限下,非线性渔网模型简化为与描述布拉格光栅的方程类似的耦合模方程组,但没有交叉相位调制项。
2013-08-06 nlin.PS physics.optics
Solitons and nonlinear dynamics in dual-core optical fibers
本文综述了基于一对平行波导芯的一维光波导的各种模型中的自陷模(孤子)的(主要是理论)结果,这些波导芯将芯间线性耦合与每个芯中的本征三次(克尔)非线性、反常群速度色散以及可能的本征损耗和增益结合起来。本综述主要围绕三个方面展开:双芯光纤中芯间对称性的自发破缺和非对称时间孤子的形成;耗散时间孤子的稳定化(本质上,在光纤激光器的模型中)通过与主纤芯并联耦合的损耗纤芯,其承载线性增益;研究了双芯线性增益和损耗相互平衡的双芯非线性色散耦合器中PT(parity-time)对称孤子的稳定性条件。
2017-09-15 nlin.PS physics.optics
Stabilization of Spatiotemporal Dissipative Solitons in Multimode Fiber Lasers by External Phase Modulation
在这项工作中,我们介绍了一种稳定时空孤子的方法。这些孤子对应于多模光纤激光器中的光弹、能量可伸缩的波导振荡器和放大器、玻色-爱因斯坦凝聚体中的局域相干图样等。我们证明了由空间横向(径向)抛物线梯度折射率和耗散分布形成的三维限制势,结合二次时间相位调制,可以允许产生稳定的时空耗散孤子。这对应于将相位锁模与分布式克尔透镜锁模相结合。我们的孤子特性和稳定性的研究是基于广义耗散Gross-Pitaevskii方程的解析解和数值解。这种方法可以导致在多模光纤激光器、波导振荡器和弱耗散玻色-爱因斯坦凝聚体中形成的相干时空光束结构中获得更高的能量(或凝聚体质量)。
2022-08-11 nlin.PS physics.optics