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非局域非线性介质中的旋转孤子团簇

专 业: 光学
关键词: 傍轴光束 非局域非线性介质 旋转孤子团簇 光束传输
分类号: O43
形 态: 共 45 页 约 29,475 个字 约 1.41 M内容
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内容摘要


傍轴光束在非局域非线性介质中的传输满足非局域非线性薛定谔方程(NNLSE).本论文主要利用数值模拟的方法详细研究了响应函数为高斯型的强非局域非线性介质中1+2D空间环形光孤子团簇的传输特性. 本论文共分三章,主要内容如下:

第一章,从理论和实验两方面介绍了近几年来强非局域介质中光束传输的研究进展,并对孤子团簇理论进行了详细的介绍。

第二章,利用变分方法求得了单孤子解的各个参数,包括振幅,束宽和传播常数,并对由等相位间隔单孤子叠加而成的圆环形孤子团簇进行数值模拟,发现孤子团簇即便是在有很强微扰的情况下仍然能够保持稳定的旋转传输,并且当相邻孤子之间的相差O<|θ|<π时,旋转方向和相差的梯度方向相反;而当相差π<|θ|<2π时,旋转方向和相差的梯度方向相同。

我们还发现当圆环半径逐渐增大时,孤子团簇将不再保持其旋转传输状态而将以谐振子的形式发生周期性的碰撞。

对于这种现象我们将给予理论上的解释,通过和数值模拟的对比,我们发现解析计算结果和数值模拟结果吻合得非常好。

第三章,总结和展望。

本论文的主要贡献是:

利用数值模拟的方法详细研究了强非局域非线性介质中孤子团簇的传输特性,发现了孤子团簇的稳定旋转现象,并且发现旋转方向和相邻孤子之间的相差有关,当环半径增大时,孤子团簇将以简谐振子的形式围绕其中心做周期性的碰撞,和孤子之间的相差无关..……

全文目录


文摘
英文文摘
论文说明:插图目录
第一章 序论
1.1引言
1.2基模空间光孤子及其相互作用的研究进展
1.3空间光孤子团簇的研究进展
第二章 强非局域非线性介质中孤子团簇的传输特性
2.1非局域非线性介质中的光束传输模型
2.2孤子团簇的数值模拟结果
2.2.1单束光孤子解参数的计算
2.2.2对孤子团簇的数值模拟
2.3解析计算结果及对所得结果的讨论
2.3.1孤子团簇的拉格朗日量的分析及其与数值模拟的比较
2.3.2对孤子团簇的角速度的讨论
2.3.3对孤子团簇旋转方向的证明
2.3.4拓展到多孤子情形
2.4结论
第三章 总结和展望
参考文献

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中图分类: > O43 > 数理科学和化学 > 物理学 > 光学

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