最近的研究表明，由于光纤中基于非线性混合过程的信道串扰，对幅度或相位中的两个以上值进行传统编码仅能带来有限的增益。唯一可以想到的补救办法是使用一种由两个以上“字母”组成的“字母表”进行编码，其中每个字母的物理表现形式都具有与孤子类似的自愈鲁棒性。到目前为止，尚不清楚这种表现形式是否存在。孤子采用的格式中只存在“0”（无光线）和“1”（孤子脉冲）这两种字母，不存在更多。描述对孤子束缚态存在的实验证明，这种束缚态有可能作为字母表中的下一个字母（“2”）。目前，只能推测是否对于更多字母（“3”“4” 等等）存在更复杂的束缚态。光脉冲在光纤中的传播由非线性薛定谔方程描述。众所周知，在具有反常群速度色散的光纤中存在亮孤子配资在线炒股配资，而在具有正常色散的光纤中则支持暗孤子。如今，电信行业越来越多地使用色散周期性交替的光纤线路。这种“色散管理光纤”具有若干优点。
周期性色散图基本由两个色散值（一个大于0，一个小于0）及其各自对应的段长来表征。它对特定持续时间脉冲的影响，可通过色散图周期（即两个段长之和）、路径平均色散（两个色散值分别与对应段长相乘后相加，再除以色散图周期）以及色散图强度（不同色散值与平均色散值差值的加权和除以脉冲持续时间的平方）来描述。现已确定，亮孤子存在于此类光纤中且其存在并不严格局限于反常路径平均色散区域；相反，它们存在于正常路径平均色散的一个小参数范围内，表明亮孤子和暗孤子的存在区域存在重叠。
展开剩余88%最近在数值实验中发现，在这个重叠范围内，亮孤子和暗孤子不仅可以共存，而且实际上形成了一种稳定的束缚态，其中一个暗孤子的两侧各有一个亮脉冲。如图1所示，这种结构似乎与厄米 - 高斯非对称孤子相同。研究人员更倾向于将其描述为一个暗孤子和两个亮孤子的复合体。需要强调的是，这种结构在均匀光纤中，在任何情况下都是不稳定的；它只存在于色散交替光纤中。该结构可以用两个反相的高斯脉冲来近似；图1展示了在无损耗、无扰动传播后的渐近形状。图2表明，这种结构在长距离传播中是稳定的：即使在在对数尺度下，形状没有明显变化，这种孤子复合体既不像没有结合能的高阶孤子，也不像无源谐振器或光纤激光器中的各种孤子复合体，后者依赖于腔边界条件或增益色散或增益带来的其他效应。
这种孤子化合物具有两个主要特征：亮脉冲处于反相状态且彼此之间保持一定距离。研究人员通过数值研究了这些特征的重要性。对于反相情况，实验人员有意改变亮脉冲之间的间距来构建结构（图3）。结果表明，间距过窄时亮脉冲相互排斥，而间距过宽时它们相互吸引；在这两种情况下，它们都会回到平衡距离。这让人联想到双原子分子两个组成部分的平衡间距；因此，将这种结构称为孤子分子。弛豫过程需要足够的传播距离；用特征色散长度为单位来衡量后者很有用且该特征色散长度是针对相同宽度的单个亮脉冲在路径平均色散下而言的。
图4展示了不同功率水平下双脉冲结构的传播情况。研究发现，能量是衡量脉冲间距的一个良好指标，因为作为一种积分度量，它对波动不敏感。只要功率选择得当，无论路径平均色散的符号如何，都能形成分子。在某个阈值以下，色散会导致结构展宽。对于与具体情况显著不同的相对相位，该结构并不稳定，而是坍缩为单脉冲。这使其有别于Maruta等人通过数值计算发现的稳定同相双脉冲结构，然而，后者除了符号交替色散之外，还要求非线性在两个值之间交替变化。这些孤子分子在不存在这种非线性调制的情况下也能存在，但也能容忍一定程度的调制。当然，反相条件，或者换句话说，是中间的暗孤子是孤子分子的一个显著特征。
对孤子分子在各种微扰下的稳定性进行进一步研究后发现，对称微扰能够自行恢复。但诸如两个亮脉冲功率不均或三阶色散效应等非对称微扰则无法恢复。不过，这可能并非主要障碍：幸运的是，功率不对称的增长速度较为缓慢。对于在初始功率不对称处于百分之几的范围内时，这种不对称要经过数十个色散长度后才会发展到失去稳定性的程度；然而，在任何实际系统中，每隔几个色散长度就会有恢复放大器。放大器饱和很容易恢复功率对称性。通过合适的光纤设计，三阶色散可以做得非常小。
现在，转向孤子分子的实验验证。主要挑战在于，在存在若干严格限制的情况下，搭建一条足够长的色散管理光纤线路。研究人员选择了实际通信光纤的比例模型，以便将数十或数百公里的光纤长度缩减至数十米：对于约300 fs的输入脉冲，所涉及的所有光纤长度都按比例缩小到可操作的值。考虑到拉曼效应或高阶色散带来的干扰，这一脉冲持续时间被认为是最佳折衷方案；这些干扰对比例模型的影响要大于对实际规模设置的影响，因此可以从最坏情况保守推断实际规模的系统。与图1-4不同，将把实验数据与包含这些效应的扩展模型的结果进行比较。原则上，人们希望有一根长光纤，从某种意义上说，它由大量的色散交替周期组成。不幸的是，每一个这样的周期必然涉及到两根模式场几何形状不同的光纤之间的两个熔接点。这里所用光纤之间的理想对接耦合会产生不可接受的1.19 dB损耗。在商业系统中，这种损耗将由在线光放大器来处理，然而，这会引入其自身的增益动态。为了使演示实验简单明了，决定不采用光放大器带来的额外复杂性。只有这样，才能证明色散管理是实验人员在此描述的结构的唯一原因。然而，这个决定迫使研究人员在光纤长度上做出妥协。
色散管理光纤传输线由三个补偿周期组成，这是最小的有意义的实验测试所需的长度。这是进行有意义实验测试所需的最短长度。进行有意义实验测试所需的最短长度由色散管理光纤传输线的三个补偿周期构成。它由497厘米的反常色散标准单模光纤和183厘米的正常色散“反向色散光纤”交替段组成；传输线起始和结尾均为半段标准单模光纤。经数值计算发现，当发射点功率向上修正损耗值的一半时，即便存在这种损耗，孤子分子仍能持续存在，进而使光纤中的平均功率处于正确水平。通过改变工作波长，传输线的路径平均色散能在-2.2到-3.2这个范围进行调节。这意味着对于300 fs的脉冲，色散图强度在2.6-3.3之间。传输线的总长度相当于1.5-2.3 倍的特征色散长度，这同样接近最小有意义值。如上所述，在有三阶色散的情况下，孤子分子会有些不稳定。反向色散光纤可用于完全消除其三阶色散的路径平均值。
光纤线路近似于该值。作为光源，使用一台由钛宝石激光器泵浦的光参量振荡器。光脉冲通过可变衰减器来设定所需的功率水平，然后在马赫-曾德尔干涉仪中进行分束，并重新组合成时间间隔可调的脉冲对。相位调整通过压电陶瓷致动器控制来实现。最后，脉冲对被注入到色散管理光纤线路中。一台自相关仪和一台光谱分析仪用于分析脉冲对；它们可以切换，以便比较光纤前后的信号。
在一系列测量中，研究人员改变了光功率、间距和相对相位。图5展示了亮脉冲之间的输出间距与它们输入间距的函数关系。在间距较大时，几乎不存在相互作用，测量点落在平分线上。当脉冲彼此靠近时，人们预期两个亮脉冲之间会出现吸引（同相）或排斥（反相）。这种情况一直持续到间距约为脉冲宽度，因为马赫-曾德尔干涉仪不允许产生峰峰值间距小于脉冲宽度的反相双脉冲。所示数据在反相状态下获取。在低功率（圆圈所示）时，正如预期的那样存在排斥力。高功率下的数据（方块所示）在孤子分子范畴内获取。在此可以看到排斥力大幅降低。实际上，在这种情况下，预计会出现间距约为450的分子。
在图6中，改变了双脉冲结构（反相）的发射功率水平。由于自相关仪灵敏度不足，低于约50 pJ时无法获取数据。在所示的最低功率下，该结构较宽展宽了。标有“γ=0”的曲线表示在无非线性效应时预期的展宽情况。当功率水平提高时，展宽程度减小。当进入预期形成孤子分子的区域时，排斥作用转变为吸引作用，使得脉冲对达到特定的相互间距。在所示数据中，约460 fs的间距比525 fs的入射条件下略近。根据模拟，当功率进一步增加时，拉曼效应带来的复杂影响将开始显现。然而，实验中可用功率不足以明显跨越某个上限阈值——超过该阈值后，理想间距会再次消失。实线是基于与图5相同脉冲和光纤参数的数值模拟结果（非拟合曲线），与测量数据点的吻合度极高。
图6的数据在亮脉冲反相条件下获取。在其他相位角下行为截然不同：当相位差为零时，两个亮脉冲会合并成一个。所有观测结果在定性上与数值预测非常吻合，甚至在定量上也很接近。因此，实验明确证实了上述孤子分子确实存在。虽然在空间孤子的背景下，束缚态最近已得到研究，但到目前为止，时间孤子还没有类似的情况。是否也会发现玻色-爱因斯坦凝聚体的类似物还有待观察。
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