孤子对在饱和介质中的传输

用分步傅里叶变换法求解了孤子对在饱和非线性介质中传输NLS方程,得到了在此条件下孤子对传输的数值图形,与孤子对在Kerr类型的非线性介质中传输图形进行了比较,从而得到介质非线性饱和效应对孤子对传输特性的影响。

光折变晶体中屏蔽空间亮孤子及亮孤子对的演变

建立了光折变晶体在外加直流电场作用下的光传输理论模型,运用分步傅里叶方法对传输方程进行了数值分析。结果表明:一阶亮孤子在光折变晶体中稳定传播,二阶亮孤子发生周期性的振幅变化;一阶亮孤子对在光折变晶体中发生周期性耦合作用,耦合周期与孤子对输入脉冲的中心距离有关,距离越大,耦合周期越长;二阶亮孤子对同样发生耦合,耦合周期也取决于输入脉冲的中心距离,同时每一个二阶亮孤子会发生分裂,分裂成一大一小两个孤子;此外,在同样的中心距离下,二阶亮孤子对的耦合周期比一阶亮孤子对短。

准孤子对在色散缓变光纤中传输特性的数值研究

用分步富里叶变换法求解色散缓变光纤的光孤子NLS方程,在一定条件下孤子对在该光纤中演变为准孤子,其幅值和宽度发生周期性变化,没有出现通常情况下的周期性离合现象。

基于双光子光折变效应的新型空间孤子对

推导了由线性和二次电光效应共同支持的新型空间孤子对解,采用数值模拟法分析了外加电场对亮-亮、暗-暗和亮-暗空间孤子对强度包络的影响.结果表明:与单一非线性效应所支持的孤子对不同,新型亮-亮孤子对在外加电场为正和为负情况下均可以存在,正的外加电场所支持的孤子对宽度略小于相应的负的外加电场情况;对于新型暗-暗孤子对,由于二次电光效应和线性电光效应的机制不同,导致孤子对存在所对应的外加电场强度限定在较低的某一范围内,随着外加电场强度的加大,孤子对的宽度逐渐减小;对于新型亮-暗孤子对,其亮分量峰值一般略大于暗分量峰值,此孤子对在一定的振幅扰动下,当传输距离大于某特定值后会出现传输的不稳定性.

温度对双光子独立明-暗空间屏蔽孤子对稳定性的影响

在忽略损耗和扩散的情况下,采用数值方法研究温度对串联双光子光折变晶体回路中独立明-暗屏蔽孤子对演化和稳定性的影响。结果表明:在给定温度下晶体回路中形成稳态明-暗孤子对,当一个晶体的温度改变且温度变化不大时,另一块晶体中支持的孤子将转变为另一个稳态孤子;当温度变化过大时,这个孤子将变得不稳或发生周期性的压缩或膨胀甚至崩溃。在独立屏蔽空间孤子对中,暗孤子对温度的敏感程度比明孤子强。

非相干耦合热电光伏光折变空间孤子对(英文)

基于无偏压光伏光折变晶体,理论研究了热电效应和光伏效应共同作用下的稳态空间孤子对.从非相干耦合波方程出发,推导了热电光伏孤子对的数值解;采用有限差分方法,数值模拟了各类孤子对的强度包络.结果表明:在自散焦光伏光折变晶体中,当正的热电场远大于光伏场时,亮-亮孤子对可以存在;当暗-暗或者灰-灰孤子对存在时,负的热电场可以增强自散焦效应,进而减小孤子的半峰全宽.各类孤子对的半峰全宽可以通过改变热电场的大小而加以操控.此外,非相干耦合热电光伏孤子对可以在一定条件下分别退化成热电孤子对或者光伏孤子对.借助晶体的热电效应,可以使光折变晶体LiNbO3从自散焦转变成自聚焦,从而灵活控制晶体中孤子对的特性.

双光子独立屏蔽光伏孤子对的演化和自偏转

为了研究双光子独立屏蔽光伏孤子对的演化和自偏转,对外加电场双光子光伏光折变晶体串联回路中暗-暗和明-暗独立孤子对中的两孤子的动态演化、稳定性和自偏转进行了数值研究。结果表明,在光束的空间展宽远小于晶体宽度的极限条件下,暗孤子通过光电流能影响孤子对中另一孤子的动态演化和稳定性,但明孤子不能影响另一孤子;对于明-暗孤子对,明孤子的偏转程度随暗孤子的入射强度的增加而减小。该结果为工程实现提供了可能。

非相干饱和光折变空间光孤子对的半解析研究

用函数级数展开方法讨论和计算了非相干饱和光折变空间孤子对,针对较普遍性,从几个方面论证了解的收敛性及其演化的稳定性.并首次从系统的计算和讨论中得出在饱和参量一定的光折变介质中,其孤波的特性受到一定的限制.

五阶非线性效应下三阶孤子对演化的数值研究

对五阶非线性效应下三阶孤子间的相互作用进行了数值研究,结果表明:正五阶非线性作用将会导致三阶孤子对波形进一步恶化。在负五阶非线性作用下,原来的三阶孤子很快发生裂变,三阶孤子对同相位时,裂变后峰值小的两孤脉冲位于内侧,两个三阶孤子表现出先吸引、碰撞,然后聚合成一个孤脉冲。三阶孤子对反相位时,裂变后峰值强度小的孤脉冲位于外侧,并且一直保持排斥状态,每个三阶孤子裂变数目随负五阶非线性参数绝对值的增大而增多。适当选取负五阶非线性参数值,可以有效地抑制三阶孤子间的相互作用。

有分压电阻和e偏振非相干背景光辐照的光折变晶体中非相干耦合空间孤子对

为了得到光折变晶体中非相干耦合空间孤子对统一理论的结果,基于单光子光折变空间光孤子的基本理论模型,建立了稳态条件下有分压电阻和e偏振非相干均匀背景光辐照的单光子光伏光折变晶体中非相干耦合空间孤子对理论.研究表明:这种孤子对是由两束偏振方向和波长都相同的互不相干光束耦合形成的,孤子对两光束都能在晶体中稳定传播;当分压电阻、e偏振背景光、外加电场和光伏场取不同值时,可获得14种光折变非相干耦合空间孤子对.本文的结果对完善和充实光折变空间孤子理论体系有重要意义.

串联光折变晶体回路中独立孤子对的温度特性

为了得到温度对串联光折变晶体回路中独立空间孤子对特性的影响结果,基于串联光折变晶体回路中独立空间孤子对的基本理论,推出了低振幅条件下串联光折变晶体回路中亮暗独立空间孤子对光波演化方程的解析解。理论分析了温度对其特性的影响,数值分析了这种孤子对的动态演化特性,讨论了这种系统应用于温控光器件的可能性。结果表明,调节暗孤子的温度能够影响明孤子的特性。

高阶色散和非线性效应下三阶孤子对传输的研究

高阶色散及高阶非线性效应是制约光孤子稳定传输的重要因素。基于光孤子传输的非线性薛定谔方程,综合考虑三阶色散和五阶非线性的影响,采用分步傅里叶算法,数值研究了三阶孤子对间的相互作用。结果表明:三阶色散导致三阶孤子对无规则地裂变,裂变后的光脉冲形状发生畸变,脉冲中心位置出现偏移;考虑负五阶非线性作用后,在一定程度上抑制了孤子裂变,但是光脉冲在传播过程中伴有能量转移。而正五阶非线性作用使三阶孤子对传输图形进一步恶化。适当地选取负五阶非线性参数值,可以完全消除三阶孤子对的裂变和相互作用,改善了脉冲中心位置的线性偏移。

五阶非线性光纤中二阶孤子对的演化特性

从包含五阶非线性项的扩展非线性薛定谔方程出发,采用分布傅里叶算法,数值模拟了五阶非线性作用下二阶孤子对的波形演化。结果表明,正、负五阶非线性对二阶孤子对的作用大不相同。负五阶非线性作用使二阶孤子对传输图形得到一定程度的改善,而正五阶非线性作用则使二阶孤子对传输图形恶化。适当选取负五阶非线性参数值,可以消除二阶孤子对间的衍生孤子,有效的抑制孤子间的相互作用。

氢键链中孤子对外场的响应

以二分量孤子的振子模型为基础，讨论了质子子晶格与重离子子晶格中扭结孤子形成的孤子对的运动及其孤子对外场的响应特性，并得到了氢键链中孤子对的迁移率表达式．

开路光折变聚合物中非相干耦合光伏空间孤子对

为了研究开路光折变聚合物中存在非相干耦合空间孤子对,基于聚合物光折变效应的理论,证明了稳态开路条件下光折变聚合物中存在非相干耦合亮-亮、暗-暗、灰-灰和亮-暗光伏空间孤子对。结果表明:孤子对是由两束偏振方向和波长都相同而且互不相干光耦合形成的。孤子对两光束都能在光伏光折变聚合物中稳定传播。

1维中心对称双光子光折变独立空间孤子对的演化

为了获得1维独立空间孤子对在加偏压中心对称双光子光折变晶体串联回路中演化的结果,基于中心对称双光子光折变效应的理论,证明在中心对称双光子光折变晶体串联回路中存在1维独立屏蔽空间孤子对,理论研究了独立暗-暗和明-暗孤子对的空间包络、动态演化和稳定性。结果表明,暗孤子通过光电流能影响孤子对中另一孤子,但明孤子不能。

空间非相干耦合屏蔽孤子对的存在性分析

1996年，Christodoulides等在理论上提出了非相干耦合光折变空间孤子对的概念，即两束偏振方向和波长都相同的共线传播的互不相干光束可以在有外加电场的非光伏光折变晶体中形成稳定传播的屏蔽空间孤子对．然而，研究中的非相干孤子对并非完全意义上的非相干孤子，虽然两光束在空间上彼此不相干，但每一光束自身仍是相干的。1996年，

影响双光子非相干耦合孤子对强度包络的参量理论分析

为了得到系统参量变化对双光子非相干耦合孤子对强度包络的影响,采用数值方法对双光子光折变介质中非相干耦合亮-暗屏蔽光伏孤子对的耦合方程进行了求解。理论分析了启动光、分压系数和晶体温度对孤子对强度包络的影响。结果表明:孤子对包络宽度随启动光的增大而变大;随分压系数的增大而变小;晶体的温度增大,孤子对的宽度变大而峰值光强变小,晶体温度减小,孤子对的宽度变小而峰值变大。这些结果对双光子非相干耦合亮-暗空间孤子对的工程实践有一定参考价值。

非相干作用下暗孤子对的解析解

从描述非相干暗孤子对传输特性的耦合非线性薛定谔方程出发,给出其Lax对,运用Backlund变换导出了两非相干暗孤子解的表达式,然后作图讨论了两孤子能量的变化特性.研究结果表明传输过程中两孤子的能量在时间和空间上都出现周期性的振动.

双光子独立明-暗孤子对中暗孤子对明孤子偏转影响

基于串联双光子光折变晶体回路中一维独立屏蔽孤子对的理论,研究了独立明-暗屏蔽孤子对中暗孤子对明孤子自偏转的影响。数值结果表明:晶体中明孤子以抛物线形式发生偏转,空间漂移随暗孤子的入射强度变化而改变。用微扰法对自偏转的影响进行进一步的研究。这些结果对光控光器件的工程实现具有重要的参考价值。