摻鉺環(huán)形光纖激光器產(chǎn)生暗孤子的理論及實(shí)驗(yàn)研究的開題報(bào)告

摻鉺環(huán)形光纖激光器產(chǎn)生暗孤子的理論及實(shí)驗(yàn)研究的開題報(bào)告摘要：本文主要研究摻鉺環(huán)形光纖激光器產(chǎn)生暗孤子的理論及實(shí)驗(yàn)研究。首先介紹了摻鉺環(huán)形光纖激光器的結(jié)構(gòu)和工作原理，并針對其自振轉(zhuǎn)換過程進(jìn)行分析。然后，運(yùn)用非線性薛定諤方程模擬了摻鉺環(huán)形光纖激光器中暗孤子的產(chǎn)生過程，并探究了不同參數(shù)對暗孤子特性的影響。最后，利用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模擬結(jié)果，并討論了實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題及解決方法。關(guān)鍵詞：摻鉺環(huán)形光纖激光器；暗孤子；非線性薛定諤方程；實(shí)驗(yàn)研究Abstract:Thispapermainlystudiesthetheoreticalandexperimentalresearchonthegenerationofdarksolitonsinerbium-dopedringfiberlasers.Firstly,thestructureandworkingprincipleoferbium-dopedringfiberlasersareintroduced,andtheself-oscillatingconversionprocessisanalyzed.Then,thegenerationprocessofdarksolitonsinerbium-dopedringfiberlasersissimulatedusingthenonlinearSchr?dingerequation,andtheinfluenceofdifferentparametersonthecharacteristicsofdarksolitonsisexplored.Finally,thesimulationresultsareverifiedbyexperiments,andtheproblemsandsolutionsintheexperimentsarediscussed.Keywords:erbium-dopedringfiberlaser;darksoliton;nonlinearSchr?dingerequation;experimentalresearch一、研究背景及意義摻鉺環(huán)形光纖激光器因其在光通信、光傳感、光存儲等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，受到了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。其中，暗孤子是一種穩(wěn)定的非線性光學(xué)現(xiàn)象，其在光通信中的應(yīng)用也越來越受到關(guān)注。因此，研究摻鉺環(huán)形光纖激光器中暗孤子的產(chǎn)生過程及其特性有著重要的現(xiàn)實(shí)意義和科學(xué)價(jià)值。二、研究內(nèi)容1.摻鉺環(huán)形光纖激光器的結(jié)構(gòu)和工作原理；2.探究暗孤子的理論模型，建立非線性薛定諤方程；3.運(yùn)用數(shù)值方法模擬摻鉺環(huán)形光纖激光器中暗孤子的產(chǎn)生過程，并研究不同參數(shù)對暗孤子的影響；4.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證模擬結(jié)果，并討論實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題及解決方法。三、研究方法1.理論分析法，對摻鉺環(huán)形光纖激光器的自振轉(zhuǎn)換過程進(jìn)行分析；2.數(shù)值模擬法，運(yùn)用非線性薛定諤方程模擬摻鉺環(huán)形光纖激光器中暗孤子的產(chǎn)生過程，并研究不同參數(shù)對暗孤子的影響；3.實(shí)驗(yàn)方法，利用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證模擬結(jié)果，并討論實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題及解決方法。四、預(yù)期結(jié)果1.掌握摻鉺環(huán)形光纖激光器的結(jié)構(gòu)和工作原理，了解其自振轉(zhuǎn)換過程；2.建立非線性薛定諤方程模型，模擬摻鉺環(huán)形光纖激光器中暗孤子的產(chǎn)生過程，并研究不同參數(shù)對暗孤子的影響；3.驗(yàn)證模擬結(jié)果，探究實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的問題及解決方法；4.分析暗孤子的特性及其在光通信等領(lǐng)域的應(yīng)用，為摻鉺環(huán)形光纖激光器的進(jìn)一步研究提供理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)：[1]ZhangXH,WangYZ,LiuXS.Darksolitoninerbium-dopedfiberlaserwithanonlinearamplifyingloopmirror[J].OpticsCommunications,2009,282(16):3253-3256.[2]YangJ,YangQ,GuoZ.Darksolitonformationinfiberlaserswithanartificialsaturableabsorberbasedonmicrofiber[J].OpticsCommunications,2018,429:33-37.[3]LiL,WangYQ,LuHX,etal.Dynamicsofdarkpulseinpassivelymode-lo