非线性光纤光学

%%观察群速度色散和kell效应同时扰动作用下基态孤子的传输特性

clear
clc

%?注意时间域与频域的选择问题
T = 40;                           
tn= 2^10;  % 时间区域个数（2^M个）                            
dt = T/tn;   %选择的时间步长  
t = ((1:tn)'-(tn+1)/2)*dt;  
w = wn(T,tn);%傅里叶域频率,调用计算频率函数 

% m=ran(0,1)%n为0-1之间随机变化数
% r=ran(-1,1)%l为-1和1之间随机变化数
% %上面两个式子调用了随机数产生函数
m0=[0,0.3,0.6,1];
r=0.4;
%由于m和r都是随机变化的量，m*r也是随机变化的量，我们假设r为定值，研究随m变化孤子的传输特性

b=0.03;
%c=-i*(1+m*r)*w'.^2/2+i*b*w'.^3;
%步长的选择影响计算效率
dz=0.1;  %迭代时选择的步长
z=0:dz:100;  % 位置坐标  
%z=0:dz:50;  % 位置坐标  

% n=ran(0,1)%n为0-1之间随机变化数
% l=ran(-1,1)%l为-1和1之间随机变化数
% %上面两个式子调用了随机数产生函数
n=0.1;
l=0.1;
%由于kt1中我们已经研究了扰动系数的变化对孤子传输的影响，此时我们给扰动系数一个固定的量来研究随着群速度色散的随机扰动孤子的传输特性有什么变化


% 输入初始脉冲
u(1,:)=sech(t);  

for v=1:4
    m=m0(v);
    c=-i*(1+m*r)*w'.^2/2+i*b*w'.^3;
    
%?注意复数的表示，傅里叶变换函数的使用
%由于输入负频，fft对应逆变换，ifft对应傅里叶变换
for k=1:1:length(z)
% 分布傅里叶变换解方程
    u1=fft(exp(c*dz/2).*ifft(u(k,:)));
    u2=u1.*exp(i*dz*(1+n*l)*abs(u(k,:)).^2);
    u(k+1,:)=fft(exp(c*dz/2).*ifft(u2));
    %二次迭代
    for p=1:2
        u2=u1.*exp(i*dz/2*(1+n*l)*(abs(u(k,:)).^2+abs(u(k+1,:)).^2));
        u(k+1,:)=fft(exp(c*dz/2).*ifft(u2));
    end
%缺少迭代仿真将出现很多问题
end 

figure

% waterfall 用于画流水线图样，mesh 用于画彩色曲面，mesh计算速度快
%waterfall(t(1:1:length(t)),z(1:(length(z))/50:length(z)),abs(u(1:(length(z))/50:length(z),:)))
mesh(t(1:1:length(t)),z(1:(length(z))/50:length(z)),abs(u(1:(length(z))/50:length(z),:)))
%注意采样点少点好画，
view(-10,55);
xlabel('归一化时间')
ylabel('归一化距离','rotation',-65)
zlabel('归一化振幅')
axis([-20,20,0,100,0,1.5]);
title('GVD和KELL同时扰动作用输出光脉冲')


end