解析求解：色散光纤中孤子脉冲展宽及其影响因素

本篇论文深入探讨了色散光纤中孤子脉冲展宽的解析求解，由作者尚旭东和姚立在北京市北京邮电大学理学院共同完成。他们针对三阶色散项的影响，提出了双曲正割光脉冲展宽因子的计算方法。通过细致的理论分析，他们得到了展宽因子的解析表达式，揭示了一个重要发现：随着传输距离的增加，孤子脉冲的展宽呈现抛物线型增长。研究中特别关注了双曲正割光脉冲与高斯光脉冲之间的区别，因为双曲正割光脉冲与光孤子有着天然的联系，常被某些锁模激光器所发射。 文章的核心计算模型基于单模光纤色散效应，通过选取特定的入射光脉冲形式，考虑线性和色散参数，运用傅里叶变换来解决。作者强调了在忽略非线性效应的前提下，如何通过数值求解来获取传输场的精确形态，并进而求得展宽因子。他们使用Matlab软件进行数值仿真，以对比双曲正割光脉冲与啁啾高斯脉冲在展宽速度上的差异。 论文的关键贡献在于提供了在考虑三阶色散情况下，孤子脉冲展宽因子的解析表达式，这在以前的研究中通常是通过数值计算处理，而他们的工作提供了一种更为精确和理论化的解决方案。这对于理解和优化光纤通信系统的性能，特别是在处理超短脉冲传输时，具有实际应用价值。 这篇论文不仅深化了我们对双曲正割光脉冲色散行为的理解，还为设计和优化光纤通信系统中的脉冲传输特性提供了重要的理论依据。通过解析求解，研究者们得以揭示出脉冲展宽随距离变化的规律，这对于减少信号失真，提升通信质量具有重要意义。