一种环形孤子实现方法

本发明涉及一种环形孤子实现方法，属于光纤通信技术领域。

孤子结构激发是非线性科学中一项重要研究内容，如果非线性物理方程的解中含有相关独立变量的任意函数, 通过对任意函数的适当选取, 能够激发丰富的局域结构, 而这些局域结构可以解释某些非线性物理现象，由于非线性方程中维数限制，要获得低维方程的含任意函数的解十分困难。

对于非线性系统的研究中，映射法是构造非线性数学物理方程精确解的一类有效方法，对分离变量法中的线性行波变换扩展为任意函数的非线性变换, 并构造出若干非线性系统的精确解列，由于映射法获得的精确解中含有独立变量的任意函数, 从而成为研究局域激发结构的有力工具。不同数目阵列周期多孤子产生方法研究对于光纤通信领域的深入研究非常重要，然而，通常情况下，难于解析研究，这严重限制和阻碍了相应学科的发展。

本发明提出的方法解决了光纤通信技术中环形孤子难于实现的问题，本发明提出的方法简洁易懂、实现方便、实用性强，可根据实际情况进行相关参数的调整，为光纤通信系统领域的深入研究提供了有力支持，将推动本学科的发展。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

为了方便研究环形孤子实现的相关问题，本发明引入非线性方程：

；       　                                                                                            (1)

其中，

；                                                                                                                           (2)

式中，为任意非零常数，本发明采用映射方法，根据非线性方程(1) 得出其精确分离变量环形孤子解。

本发明的有益效果是：本发明提出的方法解决了光纤通信技术中环形孤子难于实现的问题，本发明提出的方法简洁易懂、实现方便、实用性强，可根据实际情况进行相关参数的调整，为光纤通信系统领域的深入研究提供了有力支持，将推动本学科的发展。

图1是本发明三维环形孤子相图。

图2是本发明二维环形孤子相图(a) (b) (c) (d)。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

为了方便研究环形孤子实现的相关问题，本发明引入非线性方程：

；                               　                                                                   (1)

其中

；                                                                                                                            (2)

式中，为任意非零常数。

把(2)式代入(1)式，利用映射法，经过代入整理计算后，可以得到非线性方程的解析解为：

                                                  (3)

其中

                                                                           (4)

式中，为任意关于时间的函数，应满足：

                                                                                        (5)

并且，函数为

;                                                                                                                             (6) 

当参数选取不同数值，且为某些非线性函数时，方程(1)便可以环形孤子结构。任意选函数；当参数时，其解析解三维环形孤子相图如图1示，其它参数不变，当参数分别取时，其二维环形孤子相图如图2(a)、(b)、(c)、(d)所示。

总之，本发明提出的方法解决了光纤通信技术中环形孤子难于实现的问题，本发明提出的方法简洁易懂、实现方便、实用性强，可根据实际情况进行相关参数的调整，为光纤通信系统领域的深入研究提供了有力支持，将推动本学科的发展。