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自感应透明
自感应透明
面积定理
其中
共振吸收介质对入射的强激光脉冲的透过率与光脉冲的面积值大小有关。从面积定理中知道，当入射光脉冲面积为π的偶数倍时，光脉冲在共振吸收介质中传播其面积值不变，即介质对光脉冲呈现出完全透明的特点。
定义整个光脉冲的面积
面积定理
吸收介质
放大介质
（1）对于弱的光脉冲
（2）对于高功率的光脉冲
正常吸收的比尔定律
吸收介质
稳定
对于面积大于π的脉冲，其面积向最近的偶数倍π接近，此后面积不变。
吸收介质：
稳定
面积定理不能区分2π， 4π，6 π的脉冲，进一步的数值计算和实验证明，只有2π波形是稳定的， 4π，6 π的脉冲波形是不稳定的，在吸收介质中传播时会发生分裂。
对于2π脉冲，布洛赫矢量转角是2π ，回到原来位置。吸收介质不能从光脉冲中得到能量。并且由于存在脉冲与吸收介质交换能量的过程，使得脉冲的传播速度小于光波在介质中的相速度。
自感应透明脉冲是面积2π的双曲正割脉冲。
稳定
放大介质
对于给定的初始面积，随着z的增加脉冲面积将趋向最近的奇数倍π。
光纤中孤立子的形成机理
光学孤子
空间孤子
当光场在光纤中传播时，由于光纤的色散效应会发生脉冲展宽。
时间孤子
当强光在光纤中传播时，会引起一系列的非线性效应，其中之一就是压缩脉冲宽度。
当展宽作用与压缩作用恰好抵消时，光脉冲形状保持不变。光纤孤子。
光孤子是理想的光脉冲，其脉冲宽度很窄在飞秒至皮秒级（即 s）。这样。邻近的光脉冲间隔很小，不至于发生脉冲重叠。产生干扰。光孤子通信的传输容量极大，可以说是几乎没有限制。传输速率也很高，可达每秒兆比特，如此的高速意味着只需100 S就可以将世界上最大的图书馆——美国国会图书馆的所有藏书全部传送完毕
光孤子通信的基本原理
虽然孤立子可以在传播中保持稳定的能量和波形，但在光线中传输时一点能量都没有损失是不可能的。例如，光纤的任何一点微小缺陷都可能造成能量损失
这些损耗虽然不改变孤子形状。但却降低了孤子的脉冲幅度。导致脉冲最终失去孤子的特性。
这就是说，光学孤立子的远距离传送中要解决能量损失的补充问题
补偿孤子能量的方法：
目前，补偿孤子能量的方法有2种：
1．采用分布式光放大器法，即采用受激喇曼散射放大器或分布放大是指光孤子在沿整个光纤的传输过程中得以放大．此法通过向光纤注入泵浦光产生喇曼效应．以获得的喇曼增益抵消光纤的损耗；
2．集总光放大器法。即采用掺铒光纤放大器(EDFA)或半导体激光放大器。集总光孤子放大是将光放大器周期性地插入光纤光路中，通过调整其增益来补偿2个光放大器之间的光纤损耗，从而使光纤非线性效应所产生的脉冲压缩恰好能补偿光纤群色散所带来的影响。分布式掺铒光纤放大器。
4 光孤子通信的发展前景
孤子脉冲的特殊性质决定了它应用在通信领域的优越性。与线性光纤通信比较，光孤子通信具有一系列显著的优点：1．容量大；2．误码率低、抗干扰能力强；3．可以不用中继站：4．可以工作于高温状态，制成特殊的传感器；5．可以进行波分复用和偏振复用，提高码速。

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