Математическое моделирование нелинейных фотонных систем

Исследована нелинейная динамика излучения в волоконных лазерах, созданы и применены нелинейные технологии в высокоскоростных когерентных линиях связи, разработаны новые перспективные нелинейные технологии с использованием многоядерных и многомодовых волоконных световодов. Для небольших потерь/усиления предсказано сохранение пространственно-временной динамики локализации световых пуль, наблюдаемой в гамильтоновых системах, моделируемых дискретным нелинейным уравнением, подобным уравнению Шредингера. С помощью численного моделирования продемонстрирована возможность использования нелинейных эффектов, возникающих в гексагональных многосердцевинных световодах, для сложения и сжатия оптических импульсов, что даёт преимущество в части ослабления требований к контролю фаз. Проведён анализ посредством численного эксперимента зависимости Q-фактора переданного оптического сигнала, модулированного форматом 16-QAM, от характера несущих импульсов, используемых при передаче сигнала. На основе экспоненциального представления усиления сигнала вдоль активного волокна построено аналитическое приближение решения системы балансных уравнений, описывающих динамику средней мощности сигнала и накачки внутри линейного резонатора.