Науковий вісник НГУ

Вплив ЛЧМ-імпульсу на взаємодію солітонів із «чистою» лінійною частотною модуляцією

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №2 2020

Останнє оновлення: 10 травня 2020

Опубліковано: 10 травня 2020

Перегляди: 1911

Authors:

Х. Хеліл, University Badji Mokhtar – Університет Баджі Мохтар ‒ Аннаба, м. Аннаба, Алжир, email: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

К. Саоучі, доктор технічних наук, професор, Університет Баджі Мохтар ‒ Аннаба, м. Аннаба, Алжир, email: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Д. Бахлул, доктор технічних наук, професор, Університет Хадж Лахдар ‒ Батна, м. Батна, Алжир

 повний текст / full article

Мета. Дослідити вплив ЛЧМ-імпульсу на взаємодію солітонів.

Методика. Щоб оцінити вплив ЛЧМ-імпульсу на взаємодію солітонів, наше дослідження сфокусовано на фундаментальних солітонах, модельованих на основі відомого нелінійного рівняння Шредінгера (НЛРШ), а також із використанням швидкого перетворення Фур'є. По-перше, ми розглядаємо вплив ЛЧМ-імпульсу, встановлюючи різні значення дисперсії групової швидкості (ДГШ) одного фундаментального солітону. По-друге, ми вводимо ЛЧМ-імпульс для двох фундаментальних солітонів, досить близьких для того, щоб створити Керр-індуковану нелінійність; і за відсутності ДГШ досліджуємо його вплив на їх взаємодію. На закінчення, ми застосовуємо ЛЧМ-імпульс для двох фундаментальних солітонів з різними фазами, амплітудами й порядком солітонів, щоб порівняти його вплив на взаємодії у всіляких випадках.

Результати. ЛЧМ-імпульс є корисним для того, щоб виключити взаємодії за відсутності ДГШ.

Наукова новизна. Полягає у використанні ЛЧМ-імпульсу без ДГШ, для того, щоб розділити два солітона, які піддаються тяжінню або відштовхуванню.

Практична значимість. Дане дослідження показує, що за параметрів дисперсії групової швидкості b₂ = -25 пс²/км і параметрі ЛЧМ-імпульсу C₁ = 0,5 або C₂ = -0,5 (C₁, C₂ ‒ коефіцієнти ЛЧМ-імпульсу першого та другого солітону відповідно) отримано додаткове періодичне стиснення. Далі ми поступово знижуємо ДГШ до нуля; тут ми виявляємо постійне стиснення замість періодичного. У висновку, ми розглядаємо вплив параметра ЛЧМ-імпульсу на два суміжних фундаментальних солітона для параметрів ЛЧМ-імпульсу C = 2, 3 і 4 із різними значеннями швидкості передачі бітів t = 2 і 3. На довершення всього, ми варіюємо вихідні параметри солітонів, такі як фаза, амплітуда й порядок солітонів.

References.

1. Govind, Agrawal (2012). Nonlinear Fiber Optics. Elsevier Science. Retrieved from: https://www.worldcat.org/title/nonlinear-fiber-optics/oclc/1003616272.

2. Boling Guo, Zaihui Gan, Linghai Kong, & Jingjun Zhang (2016). The Zakharov System and its Soliton Solutions. Springer Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-10-2582-2.

3. Hasegawa, A., & Kodama, Y. (1995). Solitons in optical communications. Oxford University Press, New York, Clarendon Press. ISBN: 0198565070.

4. Yang, C. Y., Li, W. Y., Yu, W. T., Liu, M. L., Zhang, Y. J., Ma, G. L., Lei, M., & Liu, W. J. (2018). Amplification, reshaping, fission and annihilation of optical solitons in dispersion-decreasing fiber, Nonlinear Dynamics, 92, 203-213. https://doi.org/10.1007/s11071-018-4049-9.

5. Liu, W. J., Yang, C. Y., Liu, M. L., Yu, W. T., Zhang, Y. J., & Lei, M. (2017). Effect of high-order dispersion on three-soliton interactions for the variable-coefficients Hirota equation. Physical Review E, 96, 042201. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.96.042201.

6. Qiu, D., He, J., Zhang, Y., & Porsezian, K. (2015). The Darboux transformation of the Kundu–Eckhaus equation. Proceedings of the Royal Society A. https://doi.org/10.1098/rspa.2015.0236.

7. Elsayed, M. E. Zayed, & Abdul-Ghani Al-Nowehy (2017). The solitary wave ansatz method for finding the exact bright and dark soliton solutions of two nonlinear Schrödinger equations. Journal of the Association of Arab Universities for Basic and Applied Sciences, 24(1), 184-190. https://doi.org/10.1016/j.jaubas.2016.09.003.

8. Wang, P., Tian, B., Liu, W. J., & Sun, K. (2014). N-soliton solutions, Bäcklund transformation and conservation laws for the integro-differential nonlinear Schröbinger equation from the isotropic inhomogeneous Heisenberg spin magnetic chain. Computational Mathematics and Mathematical Physics, 54(4), 727-743. https://doi.org/10.1134/S0965542514040125.

9. Barbara Prinari, Alyssa K. Ortiz, Cornelis van der Mee, & Marek Grabowski (2018). Inverse Scattering Transform and Solitons for Square Matrix Nonlinear Schrödinger Equation. Studies in Applied Mathematics. https://doi.org/10.1111/sapm.12223.

10. Antwiwaa, A. (2012). Effect of Interaction Caused by Relative Phase, Amplitude and Spacing on Neighboring Soliton Pulses. Proceedings of the World Congress on Engineering, Vol IIWCE. London, 1-4. ISBN: 978-988-19252-1-3.

11. Prannay Balla, Shaival Buch, & Govind P. Agrawal (2017). Effect of Raman scattering on soliton interactions in optical fibers. Rochester: The Institute of Optics, University of Rochester, New York 14627, USA, 34(6), 1247-1254. https://doi.org/10.1364/JOSAB.34.001247.

12. Rajeev Sharma (2014). Numerical simulations of collision behaviors of optical solitons in a Kerr law media. International Journal of Electronics, Communication & Instrumentation Engineering Research and Development, 4(4), 51-54. ISSN(P): 2249-684X; ISSN(E): 2249-7951.

13. Chunyu Yang, Qin Zhou, Houria Triki, Mohammad Mirzazadeh, Mehmet Ekici, Wen-Jun Liu, Anjan Biswas, & Milivoj Belic (2018). Bright soliton interactions in a (2+1)-dimensional fourth-order variable-coefficient nonlinear Schrödinger equation for the Heisenberg ferromagnetic spin chain. Nonlinear Dynamics, 95, 983-994. https://doi.org/10.1007/s11071-018-4609-z.

14. Triki, H., Porsezian, K., & Grelu, P. (2016). Chirped soliton solutions for the generalized nonlinear Schrödinger equation with polynomial nonlinearity and non-Kerr terms of arbitrary order. Journal of Optics, 18(7). https://doi.org/10.1088/2040-8978/18/7/075504.

15. Andrea Blanco-Redondo, C. Martijn de Sterke, J. E. Sipe, Thomas F. Krauss, Benjamin J. Eggleton, & Chad Husko (2016). Pure-Quartic Solitons. Nature communications, 7, 10427. https://doi.org/10.1038/ncomms10427.

16. Senthilnathan, K., Nakkeeran, K., Qian Li, & Wai, P. K. A. (2017). Chirped Optical Solitons. High Degree Pulse Compression. International Journal of Latest Engineering Research and Applications, 2(2), 49-53. ISSN: 2455-7137. https://doi.org/10.1109/OECC.2009.5214444.

• < Попередня
• Наступна >