二维矢量偶极孤子在非局域非线性介质中的传输特性

矢量偶极孤子论文 非局域介质论文 变分法论文
论文详情
当一束很窄的光束在非线性介质中传播时,由于光束的线性衍射效应而展宽,而光束又会因介质的非线性效应引起的自聚焦而变窄,当这两种效应达到平衡时,光束的横向尺寸不再随传播距离而变化,那么非线性介质中这种自陷的光束便是空间光孤子,它们可以存在于许多非线性响应机制不同的介质中。一直以来,对于孤子的研究一般假定介质非线性响应为局域的情况,而对于现实中存在的非线性介质大都是非局域的材料。所谓非局域非线性介质,即介质某一点处的折射率变化不仅与此点处的光强有关(局域介质),而且还与此点周围某个范围内的光强分布有关。非局域孤子具有低阈值功率和高稳定传输性,可以利用非局域孤子间的相互作用实现全光开关和逻辑门,从而使全光网络的实现更加接近现实。一般情况下,我们考虑光束只有一个偏振态或者一个频率,此时孤子的传输满足标量的非线性薛定谔方程(NLSE)。可是当考虑不同频率或不同偏振方向的多个场的相互作用时,需要解一系列耦合的NLSE,那么由这些方程所描述并且在传播时能保持稳定形状的孤子称之为矢量孤子。研究证明矢量孤子广泛存在于各种非局域非线性介质中,比如说光折变晶体、玻色-爱因斯坦凝聚以及向列液晶材料中。偶极孤子是由两个异相的峰组成,这两个峰之间存在一个相互排斥的作用力。大量的研究结果也已表明,非局域介质可以产生一个相互吸引的作用力,从而平衡偶极孤子双峰之间的排斥力,形成非局域偶极孤子。到目前为止对于矢量偶极孤子的关注不多,仅有一维的矢量偶极孤子有过研究,而二维矢量偶极孤子的研究尚未有过报道。针对于此,本论文主要研究了二维矢量偶极孤子在非局域非线性介质中的传输特性,并取得以下研究成果:(1)通过变分法,我们得到了标量偶极孤子及矢量偶极孤子在非局域非线性介质中传输的解析表达式,结果适用于局域介质、弱非局域介质、一般非局域介质以及强非局域介质等不同非局域强度的非线性介质。(2)利用数值模拟的方法研究了矢量偶极孤子的稳定性,并且将矢量孤子的动力学特性与标量的进行了比较,发现非局域强度的大小对标量孤子以及矢量偶极孤子的稳定性起着重要的作用。此外,在传输过程中,矢量偶极孤子的稳定性比标量孤子的稳定性更强。
摘要第6-8页
ABSTRACT第8-9页
第一章 绪论第11-20页
    1.1 引言第11-12页
    1.2 光孤子的知识背景第12-14页
        1.2.1 孤子的历史第12-13页
        1.2.2 孤子的分类第13-14页
    1.3 非局域孤子的研究第14-19页
        1.3.1 理论基础第15-17页
        1.3.2 国内外研究概况第17-19页
    1.4 本论文的结构安排第19-20页
第二章 非局域的矢量孤子和偶极孤子第20-29页
    2.1 引言第20-21页
    2.2 矢量孤子第21-24页
        2.2.1 矢量孤子的发展史第21页
        2.2.2 非局域矢量孤子的研究概况第21-24页
    2.3 非局域偶极孤子的研究概况第24-26页
    2.4 光束传输方法第26-29页
第三章 二维矢量偶极孤子在非局域非线性介质中的传输特性第29-38页
    3.1 引言第29-30页
    3.2 理论模型和变分法第30-33页
    3.3 数值结果第33-37页
    3.4 本章小结第37-38页
第四章 结论与展望第38-40页
    4.1 结论第38-39页
    4.2 展望第39-40页
参考文献第40-49页
作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文第49-50页
作者在攻读硕士学位期间所作的项目第50-52页
致谢第52页
论文购买
论文编号ABS701043,这篇论文共52页
会员购买按0.30元/页下载,共需支付15.6
不是会员,注册会员
会员更优惠充值送钱
直接购买按0.5元/页下载,共需要支付26
只需这篇论文,无需注册!
直接网上支付,方便快捷!
相关论文

点击收藏 | 在线购卡 | 站内搜索 | 网站地图
版权所有 艾博士论文 Copyright(C) All Rights Reserved
版权申明:本文摘要目录由会员***投稿,艾博士论文编辑,如作者需要删除论文目录请通过QQ告知我们,承诺24小时内删除。
联系方式: QQ:277865656