最近的磋磨标明，由于光纤中基于非线性羼杂经过的信谈串扰，对幅度或相位中的两个以上值进行传统编码仅能带来有限的增益。独一不错思到的挽救目的是使用一种由两个以上“字母”组成的“字母表”进行编码，其中每个字母的物理进展局势齐具有与孤子访佛的自愈鲁棒性。到目下为止，尚不了了这种进展局势是否存在。孤子接收的行为中只存在“0”（无色泽）和“1”（孤子脉冲）这两种字母开云kaiyun，不存在更多。描写对孤子顾问态存在的实考说明，这种顾问态有可能算作字母表中的下一个字母（“2”）。目下，只可推测是否关于更多字母（“3”“4” 等等）存在更复杂的顾问态。光脉冲在光纤中的传播由非线性薛定谔方程描写。无人不晓，在具有反常群速率色散的光纤中存在亮孤子，而在具有畴昔色散的光纤中则维持暗孤子。如今，电信行业越来越多地使用色散周期性轮流的光纤清醒。这种“色散处理光纤”具有些许优点。

周期性色散图基本由两个色散值（一个大于0，一个小于0）偏执各自对应的段长来表征。它对特定执续时候脉冲的影响，可通过色散图周期（即两个段长之和）、旅途平均色散（两个色散值诀别与对应段长相乘后相加，再除以色散图周期）以及色散图强度（不同色散值与平均色散值差值的加权和除以脉冲执续时候的平方）来描写。现已笃定，亮孤子存在于此类光纤中且其存在并不严形式限于反常旅途平均色散区域；违抗，它们存在于畴昔旅途平均色散的一个小参数范围内，标亮堂孤子和暗孤子的存在区域存在重复。

最近在数值试验中发现，在这个重复范围内，亮孤子和暗孤子不仅不错共存，况且实质上酿成了一种踏实的顾问态，其中一个暗孤子的两侧各有一个亮脉冲。如图1所示，这种结构似乎与厄米 - 高斯非对称孤子沟通。磋磨东谈主员更倾向于将其描写为一个暗孤子和两个亮孤子的复合体。需要强调的是，这种结构在均匀光纤中，在职何情况下齐是不踏实的；它只存在于色散轮流光纤中。该结构不错用两个反相的高斯脉冲来近似；图1展示了在无损耗、无扰动传播后的渐近形势。图2标明，这种结构在长距离传播中是踏实的：即使在在对数模范下，形势莫得昭着变化，这种孤子复合体既不像莫得结合能的高阶孤子，也不像无源谐振器或光纤激光器中的多样孤子复合体，后者依赖于腔领域条目或增益色散或增益带来的其他效应。

这种孤子化合物具有两个主要特征：亮脉冲处于反相情景且相互之间保执一定距离。磋磨东谈主员通过数值磋磨了这些特征的紧迫性。关于反相情况，试验东谈主员挑升调动亮脉冲之间的间距来构建结构（图3）。完毕标明，间距过窄时亮脉冲相互捣毁，而间距过宽时它们相互引诱；在这两种情况下，它们齐会回到均衡距离。这让东谈主联思到双原子分子两个组成部分的均衡间距；因此，将这种结构称为孤子分子。弛豫经过需要迷漫的传播距离；用特征色散长度为单元来揣度后者很灵验且该特征色散长度是针对沟通宽度的单个亮脉冲在旅途平均色散下而言的。

图4展示了不同功率水平下双脉冲结构的传播情况。磋磨发现，能量是揣度脉冲间距的一个细腻筹划，因为算作一种积分度量，它对波动不解锐。只邀功率选拔稳妥，不论旅途平均色散的璀璨奈何，齐能酿身分子。在某个阈值以下，色散会导致结构展宽。关于与具体情况权臣不同的相对相位，该结构并不踏实，而是坍缩为单脉冲。这使其有别于Maruta等东谈主通过数值估计发现的踏实同相双脉冲结构，但是，后者除了璀璨轮流色散除外，还要求非线性在两个值之间轮流变化。这些孤子分子在不存在这种非线性调制的情况下也能存在，但也能容忍一定进度的调制。天然，反相条目，或者换句话说，是中间的暗孤子是孤子分子的一个权臣特征。

对孤子分子在多样微扰下的踏实性进行进一步磋磨后发现，对称微扰大要自行收复。但诸如两个亮脉冲功率不均或三阶色散效应等非对称微扰则无法收复。不外，这可能并非主要绝交：运气的是，功率不合称的增长速率较为逐步。关于在开动功率不合称处于百分之几的范围内时，这种不合称要经过数十个色散长度后才会发展到失去踏实性的进度；但是，在职何实质系统中，每隔几个色散长度就会有收复放大器。放大器饱和很容易收复功率对称性。通过顺应的光纤瞎想，三阶色散不错作念得相等小。

目下，转向孤子分子的试验考证。主要挑战在于，在存在些许严格完毕的情况下，搭建一条迷漫长的色散处理光纤清醒。磋磨东谈主员选拔了实质通讯光纤的比例模子，以便将数十或数百公里的光纤长度缩减至数十米：关于约300 fs的输入脉冲，所触及的通盘光纤长度齐按比例减弱到可操作的值。磋商到拉曼效应或高阶色散带来的侵略，这一脉冲执续时候被以为是最好折衷决策；这些侵略对比例模子的影响要大于对实质规模斥地的影响，因此不错从最坏情况保守推断实质规模的系统。与图1-4不同，将把试验数据与包含这些效应的膨大模子的完毕进行比拟。原则上，东谈主们但愿有一根长光纤，从某种真理上说，它由无数的色散轮流周期组成。隐痛的是，每一个这么的周期势必触及到两根模式场几何形势不同的光纤之间的两个熔接点。这里所用光纤之间的理思对接耦合会产生不行接受的1.19 dB损耗。在交易系统中，这种损耗将由在线光放大器来处理，但是，这会引入其本身的增益动态。为了使演示试验凡俗易懂，决定不接收光放大器带来的荒谬复杂性。唯有这么，智商说明色散处理是试验东谈主员在此描写的结构的独一原因。但是，这个决定迫使磋磨东谈主员在光纤长度上作念出和谐。

色散处理光纤传输线由三个抵偿周期组成，这是最小的有真理的试验测试所需的长度。这是进行有真理试验测试所需的最是曲度。进行有真理试验测试所需的最是曲度由色散处理光纤传输线的三个抵偿周期组成。它由497厘米的反常色散模范单模光纤和183厘米的畴昔色散“反向色散光纤”轮流段组成；传输线肇始和收尾均为半段模范单模光纤。经数值估计发现，当辐射点功率进取修正损耗值的一半时，即便存在这种损耗，孤子分子仍能执续存在，进而使光纤中的平均功率处于正确水平。通过调动责任波长，传输线的旅途平均色散能在-2.2到-3.2这个范围进行诊疗。这意味着关于300 fs的脉冲，色散图强度在2.6-3.3之间。传输线的总长度绝顶于1.5-2.3 倍的特征色散长度，这一样接近最小有真理值。如上所述，在有三阶色散的情况下，孤子分子会有些不踏实。反向色散光纤可用于实足扼杀其三阶色散的旅途平均值。

光纤清醒近似于该值。算作光源，使用一台由钛维持激光器泵浦的光参量摇荡器。光脉冲通过可变衰减器来设定所需的功率水平，然后在马赫-曾德尔干预仪中进行分束，并重新组合成时候间隔可调的脉冲对。相位调整通过压电陶瓷致动器戒指来竣事。终末，脉冲对被注入到色散处理光纤清醒中。一台自干系仪和一台光谱分析仪用于分析脉冲对；它们不错切换，以便比拟光纤前后的信号。

在一系列测量中，磋磨东谈主员调动了光功率、间距和相对相位。图5展示了亮脉冲之间的输出间距与它们输入间距的函数关系。在间距较大时，险些不存在相互作用，测量点落在瓜分线上。当脉冲相互讨好时，东谈主们预期两个亮脉冲之间会出现引诱（同相）或捣毁（反相）。这种情况一直执续到间距约为脉冲宽度，因为马赫-曾德尔干预仪不允许产生峰峰值间距小于脉冲宽度的反相双脉冲。所示数据在反相情景下取得。在低功率（圆圈所示）时，正如预期的那样存在捣毁力。高功率下的数据（方块所示）在孤子分子限制内取得。在此不错看到捣毁力大幅缩小。实质上，在这种情况下，瞻望会出现间距约为450的分子。

在图6中，调动了双脉冲结构（反相）的辐射功率水平。由于自干系仪耀眼度不及，低于约50 pJ时无法取得数据。在所示的最低功率下，该结构较宽展宽了。标有“γ=0”的弧线默示在无非线性效适时预期的展宽情况。当功率水平提高时，展宽进度减小。当参预预期酿成孤子分子的区域时，捣毁作用转机为引诱作用，使得脉冲对达到特定的相互间距。在所示数据中，约460 fs的间距比525 fs的入射条目下略近。证据模拟，当功率进一步加多时，拉曼效应带来的复杂影响将出手通晓。但是，试验中可勤奋率不及以昭着跳跃某个上限阈值——卓绝该阈值后，理思间距会再次隐没。实线是基于与图5沟通脉冲和光纤参数的数值模拟完毕（非拟合弧线），与测量数据点的吻合度极高。

图6的数据在亮脉冲反相条目下取得。在其他相位角下行为截然违抗：当相位差为零时，两个亮脉冲会归拢成一个。通盘不雅测完毕在定性上与数值预测相等吻合，以致在定量上也很接近。因此，试验明确说明了上述孤子分子如实存在。固然在空间孤子的配景下，顾问态最近已得到磋磨，但到目下为止，时候孤子还莫得访佛的情况。是否也会发现玻色-爱因斯坦凝华体的访佛物还有待不雅察。

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