MATLAB非线性薛定谔方程光纤传输模拟系统

资 源 简 介

本MATLAB项目通过数值求解非线性薛定谔方程，模拟光脉冲在光纤中的传输演化，分析色散和非线性效应对脉冲特性的影响，支持单模/多模光纤模拟并提供可视化工具。

详 情 说 明

基于非线性薛定谔方程的光纤传输过程数值模拟系统

项目介绍

本项目是一个用于模拟光脉冲在光纤中传输演化过程的数值模拟系统。系统通过求解非线性薛定谔方程，采用分步傅里叶方法进行数值计算，能够精确分析光纤色散、非线性效应等因素对光脉冲传输特性的影响。该系统为光纤通信、非线性光学研究提供了一套完整的数值仿真工具。

功能特性

• 物理过程模拟：完整模拟光脉冲在单模光纤和多模光纤中的传输过程
• 多参数支持：支持自定义初始光场参数、光纤参数和模拟参数
• 效应分析：分析色散效应（β2, β3）和非线性效应（自相位调制等）对脉冲的影响
• 全面可视化：提供时域演化、频域演化、三维曲面等多种可视化图表
• 量化分析：输出脉冲宽度、峰值功率、啁啾分布等关键性能指标

使用方法

参数设置

1. 初始光场参数：设置脉冲形状（高斯/双曲正割）、脉冲宽度、峰值功率、中心波长
2. 光纤参数：配置色散系数（β2, β3）、非线性系数（γ）、光纤长度、损耗系数
3. 模拟参数：定义空间步长、时间窗口、采样点数、传输步数

运行模拟

执行主程序文件，系统将自动完成数值计算和数据分析过程。

结果查看

系统生成以下输出结果：

• 光脉冲时域演化图
• 光脉冲频域演化图
• 输出脉冲特性分析
• 光场强度三维演化曲面
• 性能量化指标报告

系统要求

• MATLAB R2018b 或更高版本
• 推荐内存：8GB 及以上
• 磁盘空间：至少 1GB 可用空间

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能，包括非线性薛定谔方程的数值求解算法实现、分步傅里叶方法的执行流程、光脉冲传输过程的完整模拟计算，以及多种可视化分析工具的数据生成与图形绘制功能。该文件负责协调各模块间的数据传递，确保从参数输入到结果输出的完整模拟流程顺利执行。