nsu_sabogdanov_201906.pdf

Работа поддержана грантом РНФ №17-72-30006, руководитель - Турицын Сергей Константинович

• Богданов Степан Александрович, студент, лаборант-исследователь, Лаборатория нелинейной фотоники НГУ, исполнитель
• Фрумин Леонид Лазаревич, д. ф.-м. н., в.н.с., ФГБУН Институт автоматики и электрометрии СО РАН, руководитель

'Постоянный рост объемов передачи информации по оптическим каналам много лет обеспечивался ростом скорости передачи данных, путем повышения частоты модуляции. В настоящее время эта частота достигла терагерцового диапазона, где становятся существенными дисперсионные и нелинейные искажения сигнала в оптическом волокне. Для устранения нелинейно-дисперсионных искажений сигнала был предложен способ «back propagation», т.е. восстановление исходного сигнала путем численного решения «назад» по линии уравнения, описывающего эволюцию огибающей поля в оптическом волокне. Это уравнение (в скалярном случае) оказалось нелинейным уравнением Шредингера (НУШ), для решения которого существует ряд численных методов, в частности Split Step Fourier Method (SSFM). Однако SSFM и другие численные методы, основанные на разностной аппроксимации НУШ, оказались недостаточно эффективны для практических приложений. Более эффективный способ решения предлагает метод обратной задачи рассеяния (ОЗР). Для этого метода совсем недавно в институте Автоматики и Электрометрии СО РАН были разработаны быстрые алгоритмы решения прямой и обратной задач рассеяния, основанные на теплицевой симметрии алгебраизованной системы интегральных уравнений Гельфанда – Левитана – Марченко.

В данной работе впервые для задачи передачи информации по оптической линии проводится сравнение численных решений НУШ, полученных методом SSFM и методом, основанным на решении прямой и обратной задач рассеяния, для случая нормальной дисперсии. Исследуются пределы применимости и ограничения ОЗР-метода, возникающие из-за плохой обусловленности обратных задач.'

• Богданов С. Моделирование распространяя сигналов в оптических волоконных линиях связи // Фотоника и квантовые оптические технологии: Материалы 56-ой Междунар. науч. студ. конф. 22-27 апреля 2018 г. / Новосиб. гос. ун-т. – Новосибирск: ИПЦ НГУ, 2018. – 36 с.