分数衍射系统中部分PT对称孤子的对称破缺

基于分数阶非线性薛定谔方程,采用虚时演化的数值方法研究了部分宇称时间(PT)对称的光孤子及其自发对称破缺现象,通过线性稳定性分析并结合数值模拟研究了分数衍射效应对二维光孤子稳定性和传输的影响。结果表明:分数衍射系统中存在部分PT对称的二维光孤子,分数衍射效应随着莱维指数α的减小而增强,莱维指数α的改变影响光孤子的稳定性。当孤子功率超过特定的临界值Pc时,部分PT对称的光孤子发生自发对称破缺,并转变为复传播常数的不对称态。通过分析莱维指数α与孤子自发对称破缺临界功率Pc之间的关系,发现将莱维指数α从2减小至1时,孤子的自发对称破缺临界功率Pc由1.6降低为0.4。这表明增强分数衍射效应使得部分PT对称的二维光孤子的稳定性变弱,进而在更小的孤子功率情况下发生自发对称破缺。该研究结果为分数衍射的非厄米非线性光学波导中控制孤子的形态和传输提供了理论依据。

深亚波长束缚的石墨烯混杂等离激元波导

研究了一种石墨烯-V型槽混杂等离激元波导,分析了系统几何参数和石墨烯化学势对该混杂结构所支持的基态混杂等离激元模式特性的影响。通过增加凹槽尺寸和减小石墨烯化学势可以有效地压缩混杂模式的有效面积,与无凹槽结构相比,所提结构的有效模场面积降低了2个数量级,虽然其传输距离变短,但是品质因子(FoM)提高了34.5%~88.5%。分析了2个并排放置的石墨烯-V型槽混杂等离激元波导之间的串扰,通过优化几何尺寸和调节石墨烯化学势,两波导之间无串扰的最小距离可以减小到22μm。本研究将为动态可调的太赫兹亚波长波导的研制和性能优化提供理论参考。