1 光纤通信概论 1 1.1 光纤通信的发展史 1 1.2 光纤通信系统 3 2 光纤 6 2.1 概述 6 2.2 光线在光纤中的传输 9 2.2.1 阶跃光纤中的光线分析 9 2.2.2 梯度光纤中的光线分析 10 2.2.3 平面光波导 13 2.3 光纤的波动理论 17 2.3.1 波动方程 17 2.3.2 归一化变植 18 2.3.3 贝塞尔方程的场解 19 2.3.4 特征方程 21 2.3.5 线偏振校及其特性 22 2.3.6 传播常数卢与归一化频率V 的关系 24 2.3.

理论上证明了一种新的孤子可以在单模光纤中稳定传输，其波形为sech(1/2)(ｘ)。对于普通光纤，在工作波长为1.3 μm处，当输入峰值功率为1 W时，这种孤子脉冲的脉宽大约为1 ns。

从光纤光栅慢光产生的物理机理和非线性耦合模方程组，仿真分析了均匀布拉格光栅中光栅孤子传输时的减速特性；利用高速示波器搭建了测量高能量、窄脉冲通过布拉格光纤光栅后时延特性的实验系统，分别测量了由普通单模光纤和高非线性光纤制作的均匀光栅对光脉冲的时延特性。实验结果为：用5 cm长普通单模光纤制作的布拉格光栅可以使在其中传输的光脉冲产生426 ps的时延，而相同长度高非线性布拉格光纤光栅对光脉冲的时延量为1.639 ns。计算后可知，光脉冲在对应光栅中的传输速度分别约为1.17×108 m/s和0.3

提出并设计了一种适合低阈值中红外超连续谱产生的新型微结构光纤。采用多极法对光纤的传输常数和模场分布进行计算。计算结果表明，光纤在中红外波段具有极高的非线性系数、平坦的色散曲线、极低的模式限制损耗以及良好的单模传输特性，在2.2 μm和3.32 μm处分别有一个零色散点。采用分步傅里叶的数值模拟方法，研究了光纤中超连续谱的产生。通过合理调节抽运脉冲的波长、脉宽和峰值功率，发现在2.5 μm处抽运脉宽为100 fs，峰值功率为100 W的脉冲，通过0.1 m长的光纤后，能产生1.5～5.5 μm波段