一类时滞单模激光系统的Hopf分岔与混沌

讨论一类时滞单模激光系统的动力学性质.通过应用频域上时滞微分方程的Hopf分岔理论,得到系统在临界时滞处出现Hopf分岔,当时滞较大时,系统从Hopf分岔走向混沌.最后,通过数值模拟验证了所得的结论.

基于PT对称的声波超前/延迟线

低损耗、长带宽、时间可控的声波延迟线在音频、射频、声表面波信号处理等领域具有非常广泛的应用,然而设计满足上述三点特性的声延迟线是一项极具挑战性的工作.近年来,量子力学中的宇称时间(parity-time,PT)对称概念被引入到声学系统中,其散射矩阵在特殊点处的实数本征值揭示了声波在此类系统中可实现宽带的无损传输,且传输相位可调.本文设计了一种由一对PT对称的导纳超表面及夹在中间的等效声学介质组成的声学系统,通过设置导纳超表面参数调节其工作机制,从而实现了两类互补的特殊点.其中防反射层模式下的特殊点导致了一种声波延迟线的形成,而相干完美吸收-激“声”模式下的特殊点则用于设计一种罕见的声波超前线.由于此声学损耗-增益超表面在自然界中是不存在的,本文利用可主动控制的电热声碳纳米管薄膜来模拟它.仿真结果表明,PT对称系统是实现低损耗、长带宽且时间可控的声波超前/延迟线的优良载体,其应用可扩展至包括光学、力学、弹性波等诸多波动领域.

基于合成维度空间中深亚波长拓扑角态的声彩虹捕获

近年来,拓扑声学相关研究发展迅猛,其理论最初源于凝聚态物理中所发现的拓扑特性.其中,声学高阶拓扑绝缘体支持能量高度局域在拐角处的低维拓扑角态,且本征频率简并.然而,如何打破拓扑角态的多重简并,实现可调控的频率分布并设计新型声学多功能拓扑器件,是亟待解决的关键问题.在该研究中,通过对二维声子晶体中的单元施加平移形变,与真实空间自由度相结合构建四维合成空间.研究发现,随着平移形变自由度的调制,Zak相位连续变化,而合成空间的非零拓扑不变量确保了系统的非平庸拓扑特性,拓扑角态的频率简并被打破.基于此结论,进一步设计了基于合成维度的声学高阶拓扑绝缘体阵列,以实现局域在深亚波长拐角上的双通道声彩虹捕获.实验结果表明,不同通道上声彩虹拓扑角态的本征频率增加方向相反,在空间选择性能量捕获等领域具有潜在的应用前景.