سالیتونهای نوری امواج منفردی هستند که شکل خود را در فواصل طولانی بدون اغتشاش حفظ میکنند، و در سالهای اخیر به دلیل کاربردهای بالقوهشان در سیستمهای ارتباطی نوری پرسرعت توجه زیادی را به خود جلب کردهاند. این پایان نامه، یک بررسی کامل روی تشکیل سالیتونهای اپتیکی روشن و نحوه انتشار آنها دورن فیبرهای نوری تک مُد با تمرکز بر دینامیک، پایداری و برهمکنش آنها ارائه میدهد. با شروع از معادلات مکسول و در نظر گرفتن اثرات خطی و غیر خطی، معادله شرودینگر غیرخطی به دست میآید. سپس با استفاده از روشهای عددی تأثیر پارامترهای فیبر، از جمله پاشندگی و اثرات غیرخطی، بر رفتار سالیتونها بررسی میشود. نتایج ما نشان میدهد که فیبرهای تک مُد میتوانند طیف گستردهای از پاسخهای سالیتونی، شامل سالیتونهای بنیادی و مرتبه بالاتر را پشتیبانی کنند که هر کدام دارای خواص و ویژگیهای متمایزی هستند. ما همچنین تأثیر عوامل اختلالی مانند پاشندگی مرتبه سوم بر پایداری سالیتون را بررسی کردیم. نشان دادیم که سالیتون های مرتبه بالاتر حساسیت بیشتری به پاشندگی مرتبه سوم دارند و حتی در صورت وجود مقدار کم این پارامتر این سالیتون ها ناپایدار شده و شکل خود را طی انتشار در فیبر تک مد حفظ نمی کنند. این پارامتر میتواند باعث شکافت سالیتون شود، پدیدهای که در آن یک سالتیون مرتبه N به N سالیتون بنیادی تقسیم میشود. یافتههای این تحقیق به درک عمیقتر سالیتونهای نوری در فیبرهای تک مُد کمک میکند و کاربردهای مهمی برای توسعه نسل بعدی سیستمهای ارتباطی نوری دارد.
