Математическое моделирование многосердцевинных и многомодовых волоконных световодов с приложениями в лазерах и телекоммуникационных системах. Этап 3 (заключительный)

Цель: разработка новых способов увеличения пропускной способности волоконно-оптических линий связи на основе использования многомодовых волокон; исследование нелинейного сжатия и сложения оптических импульсов в многосердцевинных световодах, а также динамики световых пуль в многосердцевинных световодах. Предложена схема обработки оптических сигналов в приемнике многомодовой WDM-системы связи, основанная на динамических нейронных сетях и использующая для компенсации нелинейных искажений символы с нескольких частотных каналов. Проведено сравнение качества передачи данных при использовании различных методов компенсации нелинейности, и показано превосходство предложенной схемы над «одноканальной» нейронной сетью при сохранении архитектуры скрытых слоев. Построен численный алгоритм нахождения стационарного решения системы нелинейных дифференциальных уравнений, описывающих динамику электромагнитных импульсов в многоядерном оптическом волокне с центрально-симметричной структурой. Предложенный двухуровневый итерационный метод позволяет численно находить для нерегулярной структуры сердцевин решения в виде световых пуль. Для рассматриваемого многоядерного волокна с радиальной структурой с нерегулярностью в центре найдено стационарное солитонное решение, локализованное как во времени, так и пространстве. Показана устойчивость найденных семейств решений при распространении. Выполнено исследование сжатия и сложения оптических импульсов в многосердцевинных световодах, скрученных относительно центральной оси. Продемонстрировано, что закручивание семисердцевинного гексагонального световода приводит к увеличению эффективности сложения импульсов, при этом сокращается расстояние вдоль световода до точки сложения, однако при этом уменьшается пиковая мощность сложенного импульса.