The impact of temperature on the evolution and self-deflection of spatial optical solitons in photovoltaic photorefractive media

The temperature effects on the evolution and self-deflection of bright spatial optical solitons in photovoltaic photorefractive media were investigated by taking into account diffusion effects. The numerical results show that the evolution of the bright solitary beam depends strongly on the crystal temperature. It is also found that the bending distance of the bright solitary beam centre increases and reaches its maximum value at a characteristic temperature, and then decreases as temperature rises and approaches zero at low and high temperatures. Both the maximum value and characteristic temperature increase with the input power density. The self-deflection of bright solitary beam is further studied by a perturbation technique, and the results are found to be in good agreement with that obtained by the numerical method. The diffusion process and the dark irradiance dominate the temperature dependence of bending distance in most values of temperature besides at the characteristic temperature and in the higher temperature regime. The diffusion process will mainly dominate the temperature dependence at the characteristic temperature and the dark irradiance will dominate in the higher temperature range. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 10574051, 10174025), Natural Science Foundation of Hubei Province (Grant No. 2008CDB005) and Research Foundation for Outstanding Young Teachers, China University of Geosciences (Wuhan)     

温度对屏蔽明空间孤子自偏转特性的影响

基于扩散效应以及暗辐射强度对温度的依赖关系，研究了温度对光折变屏蔽明空间孤子自偏转特性的影响．将明孤子作为入射孤子波，采用数值方法求解含扩散项的波传播方程．结果表明，考虑温度对暗辐射和扩散系数的影响，光折变屏蔽明空间孤子在传播过程中将发生自偏转，光束的中心沿一个抛物线轨迹偏转，并且光束中心的偏转距离随温度增加而增加，在一个特征温度处达到最大值，在高温区域和低温区域此偏转距离趋于零．光束中心的最大偏转距离和特征温度都随入射光强的增加而增加．     

光折变晶体中低振幅光伏明孤子的温度特性

在忽略扩散效应的条件下，理论研究了光伏光折变晶体中低振幅光伏明孤子的温度特性．结果表明，当温度一定时，晶体中可形成稳态光伏明孤子。通过适当调节温度，可以控制孤子的空间形态。     

饱和非线性波导阵列的离散孤子

利用扩展的双曲函数展开法,对饱和离散非线性波导阵列模型离散非线性薛定谔方程进行了研究,获得了多组新的精确解析局域解,包括亮孤子解、暗孤子解,以及亮、暗复合孤子解等,并给出了这些解存在对方程系数的特殊约束关系     

囚禁在光格中的波色-爱因斯坦凝聚体孤子

利用数值模拟解Gross-Pitaevskii方程来研究囚禁在光格中的波色-爱因斯坦凝聚体明孤子，发现周期性光格可被用作为可控的物质波分裂器，其分裂效果与孤子在光格中的初始位置、势阱中的原子数、以及光格电势的幅度、波矢有关。     

氢键系统中质子传递的孤子特性

用庞小峰先生提出的氢键系统的非线性激发与质子传递的新理论并采用四阶Runge-Kutta数值分析方法,通过计算机模拟,研究了冰晶体中质子传递孤子的动力学特征.研究表明,该孤子在传递过程中状态一直保持稳定,能够较好的实验结果符合.从而自数值模拟角度证明了新理论的可利用性.     

Effects of system parameters on bright dissipative holographic photovoltaic solitons

In a photovoltaic dissipative system, evolution and stability of a bright dissipative holographic photovoltaic （DHP） soliton are completely determined by the given dissipative system, i.e., they are impacted by the system parameters, such as the system temperature, the photovoltaic field of the crystal, the angle between two input beams, and the angle of polarized direction. Such DHP solitons can be easily amplified or absorbed by adjusting these system parameters. They have potential applications in optical switches or repeaters.     

增益色散和双光子吸收所支持的皮秒基孤子解

用行波方法给出了含有增益色散项和双光子吸收项的非线性Ｓｃｈｒｏｄｉｎｇｅｒ方程的皮秒严格亮基孤子解和严格暗基孤子解，以及严格暗基孤子解存在的条件；分别采用守恒量近似和Ｌａｇｒａｎｇｅ微扰近似，讨论了严格基孤子解存在所必需的参数条件不能严格满足时，参数偏离对准亮基孤子和准暗孤子传播的影响．讨论结果表明，既使是严格基孤子解的存在条件不能满足，在守恒量近似的意义上，皮秒亮光脉冲传播一段距离以后，仍能演化成稳定的亮基孤子；而暗基孤子的传播在微扰近似的意义上不受参数偏离的影响．     

Zakharov方程组的新解探索

将范恩贵教授最近提出的新代数法推广应用到Zakharov方程组，比较方便地得到了新的解析周期解，包括亮孤子解、暗孤子解、Jacobi椭圆函数双周期解、三角函数解和一种新形式的孤立子解等。这种方法也适用于其它非线性波动方程或方程组的研究。     

复Ginzburg-Landau方程的新行波解

利用一种扩展的间接变换法获得了描述非线性耦合系统振幅演变的Ginzburg-Landau方程的多组行波解,包括亮孤子解、暗孤子解、新的精确孤波解和周期解.这些解所描述的波在传播过程中具有保持形状不变和绝热的特性.     

一维BEC中暗孤子在抛物势阱中的动力学

给出一维BEC中暗孤子在抛物势阱中的运动方程,并由此讨论暗孤子在抛物势阱中的动力学演化.结果表明:暗孤子在抛物势阱中呈周期运动.同时,通过数值模拟研究在Thomas-Ferm i近似下暗孤子在BEC中的演化情况,数值结果与理论预测非常一致.另外,我们还讨论暗孤子在抛物势阱中的相互作用,结果表明:暗孤子在抛物势阱中的相互作用呈周期性的弹性碰撞,并且随着孤子间隔的减小,周期碰撞的振幅越来越小,直到两个暗孤子合而为一;同时,随着孤子间隔的减小碰撞周期也随之减小.这与光学传输过程中的孤子相互作用是不同的.     

基于单模光纤的超短光脉冲产生方法（Ⅲ）──啁啾脉冲压缩与弱脉冲压缩

本文系统地介绍了在单模光纤中实现啁啾脉冲压缩和基于交叉相位调制效应脉冲压缩的方法和原理．报道了我们最近的研究结果，讨论了实现高效率光学脉冲压缩的途径。     

非相干耦合空间孤子族的一般理论

提出了一个适用于非相干耦合空间孤子族的一般理论．从这一理论可以很方便地得到亮、暗、灰孤子族的波形．研究表明这些孤子族的形成条件直接依赖于折射率改变与入射光光强的关系,而不是折射率的正负．另外,利用调制失稳理论研究了这些孤子的稳定性．当这一孤子族只包含两个分量成分时,它自动退化到非相干耦合孤子对的情况．利用这一理论,理论上证明了非相干耦合亮、暗、灰孤子族也可以在角烧孔效应的光致异构非线性聚合物中形成．     

(2+1)-维强排斥玻色-爱因斯坦凝聚体中的解析解

运用经典李群方法,以"硬核"玻色子为模型,研究了原子间为强排斥作用的(2+1)维玻色-爱因斯坦凝聚体中的物质波.在特殊情况下,得到了物质波的一些解析解,包括暗孤子解、亮孤子解及周期解.分析了此强关联体系的物理参量,包括最近邻格点间的跃迁强度、最近邻格点间原子的相互作用,对物质波的波速及振幅的影响.     

条纹放电光谱及其等离子体特性

实验研究了条纹放电的明条纹和暗条纹中汞原子的谱线强度,然后建立汞原子放电的八能级模型,从求解速率方程得到条纹中各种粒子的浓度和电子温度,从而求得了汞可见谱线强度,计算结果和实验符合较好,计算还表明暗纹之间的电子温度判别较大,在明条纹中Tc=153000K,暗条级中Tc=14400K,条纹的明暗判别主要是电子温度不同造成的。     

光纤中五阶非线性效应对暗孤子传输特性的影响

文章运用变分法,求出了含五阶非线性效应时的暗孤子解析解,并结合数值模拟的方法得出了含五阶非线性效应的暗孤子中心位置漂移的图像,最后对五阶非线性效应对暗孤子传输特性的影响作了分析和讨论．     

三体作用时玻色—爱因斯坦凝聚孤子的演化

利用变分法和数值模拟解Gross—Pitaevskii—Ginzburg方程，研究了原子的三体作用对波色一爱因斯坦凝聚体（BEC）孤子的演化的影响，发现三体作用的影响大于两体作用的影响，并与三体作用是排斥还是吸引有关。其效果与势阱中的原子数、势阱系数和BEC孤子脉冲的初始宽度有关。     

色散和Kerr系数扰动影响下光孤子传输演化的研究

从描述色散位移光纤中Kerr系数随机扰动爱响下皮秒）光孤的修正非线性薛定锷（NLS）方程出发，利用对称分步Fourier方法，对光孤子在Kerr系数和群速度色散随机扰动情况下的传输演化特性进行了数值研究。结果表明，Kerr系数的随机扰动使单孤子幅值随传输距离产生了微小波动，对两孤子传输的影响主要表现在孤子间相互作用被加强，同时还表明，群速度色散的随机变化没有加强Kerr系数随机扰动对孤子间相互作用的影响，而是部分地互相抵消。     

非线性左手材料中磁场与电场的耦合模型

在非线性左手材料中,Kerr介质的磁化效应,使得等效磁导率与磁场强度呈非线性关系.利用等效磁导率和磁场强度的二阶近似关系,得到关于电场和磁场的耦合模型.基于这一模型,给出它的精确的亮、暗孤子解.     

一维 FPU 晶格模型中的孤子研究

在长波近似的条件下运用多重尺度方法对一维非线性原子链中的孤子进行了研究，将经典FPU晶格模型的运动学方程转化成了标准的非线性薛定谔方程。结果表明在一定的条件下一维非线性原子链中存在明暗孤子。