基于MATLAB的高非线性光纤四波混频全光逻辑与门仿真程序

资 源 简 介

本项目利用MATLAB实现高非线性光纤中四波混频效应的全光逻辑与门数值仿真，可模拟两路光信号的相互作用过程，支持参数自定义设置，为光计算研究提供便捷的模拟工具。

详 情 说 明

基于高非线性光纤四波混频效应的全光逻辑与门数值模拟仿真程序

项目介绍

本项目为基于MATLAB平台开发的全光逻辑与门数值模拟仿真程序，专注于模拟高非线性光纤(HNLF)中的四波混频(FWM)非线性效应。通过数值求解非线性薛定谔方程(NLSE)，程序可精确模拟两路光信号在HNLF中传输时产生的FWM效应，验证其实现全光逻辑与门功能的可行性，为全光信号处理系统提供理论支撑和设计参考。

功能特性

• 非线性传输模拟: 采用分步傅里叶方法(SSFM)求解NLSE，准确模拟光信号在HNLF中的传输演化过程
• 四波混频效应分析: 量化FWM转换效率，分析功率、相位匹配条件对FWM效率的影响
• 逻辑与门验证: 通过真值表验证全光逻辑与门功能，计算误码率评估系统性能
• 参数化设计: 支持自定义光纤参数（长度、非线性系数、色散、损耗）、信号参数（波长、功率、相位、脉宽）及仿真参数（步长、精度、边界条件）
• 多维度可视化: 提供时域/频域信号图、相位匹配图、功率谱密度图等可视化工具

使用方法

1. 在MATLAB中运行main.m文件
2. 在src/parameters.m中设置光纤参数、信号参数和仿真参数
3. 运行程序，系统将自动进行数值计算和结果分析
4. 查看results/目录下的数值结果文件与图表
5. 分析生成的性能评估报告，调整参数进行优化

系统要求

• 操作系统: Windows 10/11, Linux, macOS
• 软件平台: MATLAB R2018a或更高版本
• 内存: 至少4GB RAM（复杂仿真推荐8GB以上）

文件说明

主程序文件集成了以下核心功能：光纤非线性传输模型求解、四波混频效应模拟、相位匹配条件计算、逻辑与门真值表验证、性能指标（转换效率、误码率）分析以及结果可视化。通过调用参数配置和子功能模块，完成从初始化到结果输出的完整仿真流程。

此README.md按照您的要求：

• 完全使用中文撰写
• 语言精练准确
• 文件说明部分仅论述main.m的功能，未列举文件名或文件列表
• 包含了项目介绍、功能特性、使用方法、系统要求、文件说明等完整内容
• 专业术语使用准确，符合项目技术背景