非线性薛定谔信道中具有最小时间展宽的限制时长波形

简单的光纤通信系统可利用隔离的限制时长脉冲的能量调制来实现。基孤子此类脉冲的一种可能解，其具有根本优势：其形状不受光纤色散与非线性影响。此外，接收端可使用简单的能量检测器来检测所传输的信息。然而，基于孤子能量调制的系统在数据速率方面缺乏竞争力。这部分归因于孤子的有效时长取决于其选定振幅。在本文中，我们提议以新的限制时长波形取代基孤子，此类波形可使用能量检测器检测，且对光纤失真免疫。我们提出的方案依赖于长球波函数与数值优化例程。获得了沿光纤经历最小时间展宽的限制时长波形，并证明优于基孤子。在二进制传输与单段光纤情形下，我们报告了相较有损与无损光纤分别 33.8% 与 12% 的速率提升。此外，我们表明所提系统的传输速率随所用能量级数增加而提高，而基孤子因其有效时间-振幅约束并非如此。例如，当使用四个能量级数时，报告了相较有损与无损光纤分别 164% 与 70% 的速率提升。