光纤通信中的孤立子

不要以为孤立子仅是数学家们的“纸上谈兵”，从原则上说，任何理论研究都会或早或迟地产生应用价值。可喜的是，孤立子的理论研究很快就在实际应用中放射出了异彩。这就是非线性光纤孤子通信技术。

我们知道，光纤通信是当今最先进的通信技术。但目前光纤通信中所用的是一种线性通信方案。光纤中传输的光信号较弱，色散使光脉冲变形，进而引起信号之间的干扰；光纤对所传输信号的损耗，使得必须在光纤线路中设置结构复杂的“光电”中继器，花费很大。

孤立子的特点是能把一定的能量稳定地集中在有限的空间内向前传输，把这个特点应用到光纤通信中，便能有效地克服目前光纤通信的这些缺点。

要产生孤立子，必须要有“非线性”和“色散”，而且要设法使这两种作用相互平衡。“色散”业已作为目前光纤通信中的缺陷而存在，因此在光纤孤子通信技术中采用了非线性通信方案，以产生“非线性”效应。具体地说，就是利用光纤折射率的非线性，同光纤中的色散相互抵消，使“光学孤子”能够超远距离地、不变形地在光纤中传输，完成通信任务。

采用光纤孤子通信技术后，通信容量将比当今最好的线性光纤通信系统高出1～2个数量级，无中继距离可达几百万米。

光纤孤子通信技术的理论研究开始于70年代，到80年代后期，有关的技术问题基本得到了解决，目前已进入实用化阶段。有人估计，到本世纪末，光纤孤子通信将取代线性光纤通信和卫星通信。