高斯光束在对数型非线性介质中的传输特性

根据对数型非线性介质中高斯光束的束宽和波阵面曲率变化所满足的耦合方程 ,采用数值计算对高斯光束的传输特性进行了详细的分析。结合相图分析了高斯光束在不同初始条件下束宽与波阵面的变化情况。利用力学类比 ,讨论了高斯光束在传输过程中形成的对称呼吸模式与不对称呼吸模式的空间孤子。

厚光学非线性介质非线性吸收的理论分析

通过将非线性光学厚介质进行切片 ,对厚介质的非线性吸收进行了理论分析 ,所得解析结果同样适用于强的非线性区域 .对近场情况进行了系统和全面的分析 ,获得了对于光限制器设计以及Z

两束艾里光束在Kerr和饱和非线性介质中的相互作用

采用分步傅里叶法对两艾里光束在Kerr介质和饱和非线性介质中同向和反向传输时的相互作用进行了数值模拟,探讨了两艾里光束的入射光间隔对相互作用的影响.结果表明:当两艾里光束的入射间隔大于其主瓣宽度时,在两介质中同向或反向传输的孤子均被束缚在原入射光束中稳定传输,无相互作用;当两光束的入射光间隔小于等于主瓣宽度时,在Kerr介质中同向传输的两光束在光强E=3时相互吸引而在E=4时由最初的相互吸引变为相互排斥,反向传输保持相互排斥的性质;在饱和非线性介质中两光束在任意光强都保持同向相互吸引、反向相互排斥的特性.

含缺陷态的非线性介质材料的光子晶体的双稳态特性

文章报道了在具有缺陷态的二维非线性介质材料的光子晶体中光的传播特征 ,光子晶体是含有多单元层的简单和复杂周期的介质结构。事实上 ,我们感兴趣的主要是缺陷模式的传播和局域的光强的增强因素。用转移矩阵方法 ,我们计算了光子晶体的电磁场波的传播 ;从而获得局域光的增强效应 ;这种方法计算了有限厚度材料的传播特性 ,数字结果表明非线性介质材料的缺陷结构的光传播能引起输入的光强度的改变 ;这种改变表现出双稳态特征 ;对于简单和复杂的光子晶体 ,假设输入的光强度是稳定的 ;这种双稳态特征就容易出现 ;对于复杂结构的光子晶体 ,则便显出复杂的特征。总的传输量是大的情况 ,双稳态也会出现。另外 ,缺陷介质的饱和吸收系数 。

1+2维强非局域非线性介质中高阶孤子的大相移

利用1＋2维S-M模型求得了强非局域非线性介质中厄米高斯孤子解析解。在强非局域条件下,解析解与精确数值解比较符合的很好,随着非局域程度的降低或高阶光束阶数的增大,解析解与数值解出现偏差。对高阶光束的传输特性进行了讨论,得到了高阶光束稳定传输时的相移,其大小与高阶光束的阶数有关,随着阶数的增大,相移减小。

非线性介质传输矩阵算法研究双稳态特性

研究了一维非线性介质的传输矩阵算法,并对色散型缺陷层的一维光子晶体的光学双稳态特性进行了模拟。研究表明,该方法可以精确地模拟一维非线性介质的传输行为,很方便地给出一维光子晶体的光学双稳态特性。

有耗非线性介质中的二阶谐波和三波耦合

本文分析了均匀各向同性有耗非线性介质中的二阶谐波和三波耦合问题;在等阻尼和相位匹配的条件下导出了耦合波的解析解。

四层非线性介质平板中的光波导模

本文讨论了四层克尔型非线性介质平板结构中两种形式的光波导模问题（ＴＥ波），并求得解析解。

入射角度对在对数饱和非线性介质中光束传输的影响

推导(1+1)维对数饱和非线性介质中斜入射光束的传输方程.通过数值计算斜入射角度对双光束传输的影响,得到了入射角度能够破坏光束演化的周期呼吸结构并导致光束强度不同的结论.

非线性介质的表面等离子体波导设计和优化

设计了一种基于非线性介质Si-NC/SiO2的混合表面等离子体波导,利用有限元方法定量分析了这种波导所支持基模的能流密度分布、有效折射率、传播长度和有效面积与几何结构参数以及非线性介质的依赖关系.分析结果表明,光场主要被限制在非线性区域,通过调节非线性层的厚度以及非线性比例因子,可以实现模式的有效折射率和传播长度等传输特性参数的调节.固定非线性介质比例因子,有效折射率和传播距离随非线性层厚度增加而增大;固定波导尺寸,有效折射率随比例因子增大而增大,传播距离和有效面积较小.最后,根据分析结果对非线性效应进行优化,优化后波导最优结构尺寸为波导宽度为250nm,非线性材料层厚度为100nm,硅层厚度为150nm.

用Volterra泛函级数理论分析非线性介质中的Maxwell方程

本文利用Ｖｏｌｔｅｒｒａ泛函级数理论从频域和时域详细分析了非线性介质中的本构关系、Ｍａｘｗｅｌｌ方程及其色散关系；以均匀各向同性的非线性介质板为例，数值计算了单色平面波料入射此介质板后的一级非线性近似下的基频反射；对非线性效应的影响进行了初步的分析。

有耗非线性介质中耦合波的动力学行为

本文分析了均匀各向同性有耗非线性介质中的二阶谐波和三波耦合的动力学行为，在等阻尼和相位匹配的条件下导出了耦合波的解析解，在不等阻尼时，通过计算Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数分析了耦合波所具有的混沌特性．

板状非线性介质表面耦合波的反射和透射

本文详细分析了平面波激励非线性介质后介质的非线性极化、麦克斯韦方程及其解、广义的反射和透射定律；导出了板状非线性介质表面任意阶耦合波的反射场和透射场；对介质满足相位匹配和泵浦波正入射下的场进行了深入的讨论；给出了非线性介质表面的布儒斯特角。

含非线性介质Fabry－Perot腔的分岔图

用数值计算方法，绘制含非线性介质Ｆａｂｒｙ-Ｐｅｒｏｔ腔系统中两参数各自延拓变化范围后的分岔图，观察到通向混沌的多条道路及周期窗口等动力学现象．计算了刻化系统混沌特征的Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数和关联维数．给出分岔图的部分骨架图．

强非局域非线性介质中的非相干孤子研究

本文从一维强非局域非线性模型出发,推导出非相干光满足的非线性薛定谔方程。按照相干密度描述方法,写出非相干光的描述方式,求出了非相干光孤子的形成条件和孤子形式,还得到了相干光和非相干光在强非局域非线性介质中形成孤子的临界功率,结果说明非相干光形成孤子时,需要更高的能量。当非相干光孤子的条件不满足时,非相干光束以呈现振荡行为。空间振荡周期仅与介质、入射的非相干光的光功率有关,而与光源的非相干角功率谱宽度及具体组分无关。同时,我们还数值模拟了这种非相干光束的振荡行为和单一组分、一对组分的非相干强度演化过程。

多层非线性介质板的电磁反射和传输

本文根据由Volterra泛函级数理论所得到的非线性介质中的色散关系,讨论了单色平面波斜入射多层平板非线性介质的传输问题;导出了反射率和透射率的一级近似公式;对非线性单层和具有周期性的双层介质板进行了数值计算;最后讨论了非线性介质对电波传播特性的影响。

非线性介质表面任意阶谐波的反射和透射

本文详细分析了线性介质与非线性介质界面任意阶谐波的反射和折射定律;导出了反射波和透射波的精确表达式;对泵浦波正入射(垂直于界面入射)时,满足相位匹配的场进行了深入的讨论。

非局域非线性介质中一个耦合系统的时空光孤子解

多维(2维和3维)孤子在光学中引起了许多人的关注,最重要的3维时空孤子常被称作"光弹".已有结论证明了非局域非线性介质中一个耦合系统存在稳定3维时空孤子.应用一个辅助常微分方程,借助Maple软件,求得这个系统的时空光孤子解.结果表明,这个系统存在不同形式的包络孤子解.

受激拉曼散射对非线性介质波导的时空不稳定性影响

基于非线性包络方程我们研究了平面非线性介质波导中的时空不稳定性,得到了有拉曼散射效应情形下不稳定性调制的增益谱的表达式。结果表明在正常和反常两种群速度色散情形下,拉曼散射效应都会导致出现新的不稳定性区域,并且使原有的每一个谱分量的增益上升从而使谱的范围扩大。并通过分析反常色散情况下四种不同函数分布的非线性色散介质系数对不稳定性增益谱的影响,得到呈双曲函数分布的非线性色散介质最为理想。

非线性介质内电磁场的量子化

本文对电位移矢量D以及磁感应强度B引入失势C_μ,利用正则量子化方法,将非线性介质中的电磁场进行量子化,从而得出自洽理论。