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Split-Step Wavelet Collocation Method for Nonlinear Optical Pulse Propagation Méthode de collocation d'ondelettes en deux étapes pour la propagation d'impulsions optiques non linéaires

Tristan KREMP, Alexander KILLI, Andreas RIEDER, Wolfgang FREUDE

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Résumé:

Avec la technologie émergente des réseaux photoniques, une conception minutieuse devient nécessaire pour tirer le meilleur parti de la capacité de fibre déjà installée. Des outils numériques appropriés sont facilement disponibles. Habituellement, celles-ci sont basées sur la méthode de Fourier à étapes fractionnées (SSFM), employant la transformée de Fourier rapide (FFT). Avec N points de discrétisation, la complexité du SSFM est O(N enregistrer2N). Pour les systèmes réels de multiplexage par répartition en longueur d'onde (WDM), le temps de simulation peut être de l'ordre de quelques jours, donc toute amélioration de la vitesse serait la bienvenue. Nous montrons que le SSFM est un cas particulier de la méthode dite de collocation avec fonctions de base harmonique. Cependant, pour la modélisation de guides d’ondes optiques non linéaires, divers autres systèmes de fonctions de base offrent des avantages significatifs. Pour calculer la propagation d'impulsions uniques de type soliton, une base de Gauss-Hermite adaptée au problème conduit à un temps de calcul fortement réduit par rapport au SSFM. De plus, en utilisant un système de fonctions de base construit à partir d'une fonction de mise à l'échelle, qui génère une ondelette prise en charge de manière compacte, nous avons développé une nouvelle méthode flexible de collocation d'ondelettes en plusieurs étapes (SSWCM). Cette technique est indépendante des formes d'impulsions qui se propagent et offre une complexité de l'ordre de O(N) pour une précision fixe. Pour une situation de modélisation typique avec jusqu'à 64 canaux WDM, le SSWCM conduit à des temps de calcul nettement plus courts que le SSFM standard.

Publication
IEICE TRANSACTIONS on Electronics Vol.E85-C No.3 pp.534-543
Date de publication
2002/03/01
Publicisé
ISSN en ligne
DOI
Type de manuscrit
Special Section PAPER (Special Issue on Signals, Systems and Electronics Technology)
Catégories
Radio de transmission optique sur fibre

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