掺铒环形光纤激光器产生暗孤子的理论及实验研究的开题报告

掺铒环形光纤激光器产生暗孤子的理论及实验研究的开题报告摘要：本文主要研究掺铒环形光纤激光器产生暗孤子的理论及实验研究。首先介绍了掺铒环形光纤激光器的结构和工作原理，并针对其自振转换过程进行分析。然后，运用非线性薛定谔方程模拟了掺铒环形光纤激光器中暗孤子的产生过程，并探究了不同参数对暗孤子特性的影响。最后，利用实验验证了模拟结果，并讨论了实验中出现的问题及解决方法。关键词：掺铒环形光纤激光器；暗孤子；非线性薛定谔方程；实验研究Abstract:Thispapermainlystudiesthetheoreticalandexperimentalresearchonthegenerationofdarksolitonsinerbium-dopedringfiberlasers.Firstly,thestructureandworkingprincipleoferbium-dopedringfiberlasersareintroduced,andtheself-oscillatingconversionprocessisanalyzed.Then,thegenerationprocessofdarksolitonsinerbium-dopedringfiberlasersissimulatedusingthenonlinearSchrödingerequation,andtheinfluenceofdifferentparametersonthecharacteristicsofdarksolitonsisexplored.Finally,thesimulationresultsareverifiedbyexperiments,andtheproblemsandsolutionsintheexperimentsarediscussed.Keywords:erbium-dopedringfiberlaser;darksoliton;nonlinearSchrödingerequation;experimentalresearch一、研究背景及意义掺铒环形光纤激光器因其在光通信、光传感、光存储等领域有着广泛的应用，受到了学术界和工业界的广泛关注。其中，暗孤子是一种稳定的非线性光学现象，其在光通信中的应用也越来越受到关注。因此，研究掺铒环形光纤激光器中暗孤子的产生过程及其特性有着重要的现实意义和科学价值。二、研究内容1.掺铒环形光纤激光器的结构和工作原理；2.探究暗孤子的理论模型，建立非线性薛定谔方程；3.运用数值方法模拟掺铒环形光纤激光器中暗孤子的产生过程，并研究不同参数对暗孤子的影响；4.设计实验，验证模拟结果，并讨论实验中出现的问题及解决方法。三、研究方法1.理论分析法，对掺铒环形光纤激光器的自振转换过程进行分析；2.数值模拟法，运用非线性薛定谔方程模拟掺铒环形光纤激光器中暗孤子的产生过程，并研究不同参数对暗孤子的影响；3.实验方法，利用实验验证模拟结果，并讨论实验中出现的问题及解决方法。四、预期结果1.掌握掺铒环形光纤激光器的结构和工作原理，了解其自振转换过程；2.建立非线性薛定谔方程模型，模拟掺铒环形光纤激光器中暗孤子的产生过程，并研究不同参数对暗孤子的影响；3.验证模拟结果，探究实验中可能出现的问题及解决方法；4.分析暗孤子的特性及其在光通信等领域的应用，为掺铒环形光纤激光器的进一步研究提供理论和实验基础。参考文献：[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