椭圆高斯光束在强非局域非线性介质中传输特性的变分研究

运用变分法研究傍轴椭圆高斯光束在强非局域非线性介质中的传输特性,得到了光束各参量的演化方程和各参量的演化规律的近似解、2个临界功率和2个由强非局域介质特性与初始束宽决定的特征参量ε1和ε2。在0ε1<1/3,0ε2<1/3的前提下,当初始功率等于某一临界功率时,傍轴椭圆高斯光束在传输时,可以保持某一方向的束宽不变,得到空间光孤子。     

非局域耗散介质中椭圆高斯光束的传输特性

利用变分法对傍轴椭圆高斯光束在耗散的并具有椭圆对称响应的强非局域克尔介质中的传输特性进行了研究,得到了光束各参量所满足的演化方程．结果表明：当损耗足够小时,不同入射功率情况下椭圆高斯光束的长、短轴分别作不同周期、不同幅度的周期振荡,并总体呈现展宽趋势．     

高斯光束在强非局域介质中的传输特性

本文从Helmholz方程出发导出了高斯光束在强非局域非线性响应介质中所满足的非线性薛定谔方程,并利用对任意实对称响应函数泰勒级数展开的技巧,得到了二维强非局域非线性介质中光束传输的高斯光束的近似解析解。分析结果表明:束宽解是三角函数型,得出束宽幅度比、以及束宽波动周期都和入射功率的关系。     

光格中二维强非局域孤子的振荡特性

利用有效粒子法，研究了折射率有纵向和横向调制的强非局域非线性介质中椭圆高斯光束的传输特性，得到了光束中心在不同调制情况下的演化规律．解析和数值结果表明：无纵向调制时，介质二相等（不相等）的横向调制频率（kx，ky，）将使初始偏离二坐标轴较小的光束中心演化具有相同（不相同）的振荡周期；当光束中心初始偏离某一坐标轴较远，若kx≠ky,光束中心将分别独立地做等幅周期振荡，但若kx=ky,光束中心周期振荡，且其振荡幅度将沿初始偏离坐标轴较小的方向逐渐指数增长而沿初始偏离坐标轴较大的方向指数衰减；当介质有纵向调制时，若纵向调制频率kz和kx，ky之间满足特定条件，则光束中心沿该横向振荡的幅度随传输距离的增加而指数增长，之后又指数减小；若不满足该频率条件，则光束中心将按不同的频率等幅周期振荡．     

非局域介质中单光束高斯型孤子传输的解析解

从光束传输满足的一般非线性薛定谔方程出发,利用强非局域介质中介质响应函数的特点,对非线性方程进行合理处理,得到光束传输满足的线性方程,使得找寻强非局域介质中光束传输的解析解成为可能.针对单高斯光的演化情况详细地给出了利用这一模型求解光束解析解的过程,使得利用叠加原理求解该介质中多光束传输,并进而实现光控制光成为可能.     

Sech光束在强非局域介质中传输特性的研究

应用变分法研究了双曲正割光束在强非局域非线性介质中的传输特性，得到了光束参量的演化方程以及空间孤子存在的条件。     

余弦高斯光束通过负折射率介质的传输特性

在傍轴近似情况下,利用柯林斯公式计算出了余弦高斯光束通过负折射率介质的光强解析表达式。研究了负折射率材料工作频率和余弦高斯光束的调制参数对余弦高斯光束光强的影响。计算结果表明:可以利用负折射率介质的工作频率控制余弦高斯光束的光强。此研究结果提供了一种控制余弦高斯光束传输特性的新方法和技术。     

非傍轴部分相干厄米-余弦-高斯光束远场传输特性

为了研究非傍轴部分相干厄米-余弦-高斯光束远场传输特性,从非傍轴部分相干厄米-余弦-高斯光束概念出发,运用Wigner分布函数,对非傍轴部分相干厄米-余弦-高斯光束远场特性进行了理论分析,得出了一阶情况下的解析传输公式及光强分布表达式,根据仿真结果分析出表达式中3个主要参数f、fσ、g对厄米-余弦-高斯光束在自由空间传输的影响,在调制参数g一定时,束腰参数f和相干参数fσ对非傍轴部分相干厄米-余弦-高斯光束的非傍轴性起了至关重要的作用;非傍轴部分相干厄米-余弦-高斯光束在传输过程中当g不变时,其远场发散角的渐进值也会因fσ的增大而减小.     

强非局域介质中的椭圆高斯型损耗空间光孤子

应用解析的方法研究了傍轴椭圆高斯光束在含小损耗椭圆对称强非局域非线性介质中的传输特性，得到了光束各参量的演化方程、束宽的演化规律和2个临界功率。当椭圆对称强非局域介质的响应函数满足一定条件，这2个临界功率相等；当介质损耗足够小，初始功率等于这一临界功率时，傍轴椭圆高斯光束在传输中，其束宽保持缓慢展宽，可以得到椭圆高斯型损耗空间光孤子。     

强非局域介质中1+2维高斯型损耗光孤子

运用变分法研究了1 2维傍轴高斯光束在小损耗强非局域非线性介质中的传输特性,得到了光束各参量的近似演化方程、束宽的近似演化规律和一个临界功率。当初始功率大于临界功率时,束宽按准正弦函数和准余弦函数规律作准周期性压缩变化;反之,当初始功率小于临界功率时,其束宽按准正弦函数和准余弦函数规律作准周期性展宽变化;当初始功率等于临界功率时,且损耗足够小时,可得到一个束宽缓慢展宽的1 2维高斯型损耗空间光孤子。     

强非局域介质中1+2维高斯型损耗光孤子

运用变分法研究了1+2维傍轴高斯光束在小损耗强非局域非线性介质中的传输特性,得到了光束各参量的近似演化方程、束宽的近似演化规律和一个临界功率.当初始功率大于临界功率时,束宽按准正弦函数和准余弦函数规律作准周期性压缩变化;反之,当初始功率小于临界功率时,其束宽按准正弦函数和准余弦函数规律作准周期性展宽变化;当初始功率等于临界功率时,且损耗足够小时,可得到一个束宽缓慢展宽的1+2维高斯型损耗空间光孤子.     

强非局域介质中1+1维Sech损耗光孤子

运用变分法研究1 1维sech光束在存在小损耗强非局域非线性介质中的传输特性,得到了光束各参量的近似演化方程和束宽的近似演化规律以及一个临界功率.当初始功率大于临界功率时,束宽按准正弦和准余弦函数规律作准周期的压缩变化;当初始功率小于临界功率时,束宽按准正弦和准余弦函数规律作准周期的展宽变化;当初始功率等于临界功率时,可以得到束宽随传输距离缓慢展宽的准sech空间孤子.     

强非局域介质中1＋2维高斯型损耗光孤子

运用变分法研究了1＋2维傍轴高斯光束在小损耗强非局域非线性介质中的传输特性，得到了光束各参量的近似演化方程、束宽的近似演化规律和一个临界功率。当初始功率大于临界功率时，束宽按准正弦函数和准余弦函数规律作准周期性压缩变化；反之，当初始功率小于临界功率时，其束宽按准正弦函数和准余弦函数规律作准周期性展宽变化；当初始功率等于临界功率时，且损耗足够小时，可得到一个束宽缓慢展宽的1＋2维高斯型损耗空间光孤子。     

二维周期型势阱中激子极化激元玻色爱因斯坦凝聚态局域化研究

研究二维情况下受泵浦光激发和周期型势阱囚禁的激子极化激元系统.以冷原子体系为基础,根据含时变分法,由高斯型试探波函数和Euler-Lagrange方程得出高斯型稳定局域态宽度的条件,用虚时和实时演化方法对冷原子凝聚体动力学行为进行数值模拟.考虑到激子极化激元系统中泵浦、耗散和饱和增益项的影响,将研究推广到激子极化激元凝聚体系.研究二维周期型势阱的不同势阱周期对局域凝聚态行为的影响,并与相同条件下冷原子局域凝聚态进行比较;研究周期型势阱在激子极化激元凝聚态演化过程中的作用.在没有周期型势阱下,局域凝聚态仍然能够出现,势阱存在时能对局域凝聚态的密度分布进行修正.     

弱非局域介质中的高斯型空间光孤子

利用变分法研究了1＋1维傍轴高斯光束在弱非局域非线性介质中的传输特性,得到了光束各参量的演化方程以及空间孤子存在的条件,并对弱非局域非线性介质中的高斯型空间光孤子的稳定性进行了分析。     

弱非局域介质中1＋2维高斯型损耗空间光孤子

利用变分法研究了1＋2维傍轴高斯型光束在含有小损耗的弱非局域非线性介质中的传输特性,得到了光束各参量的演化方程和一个临界功率。在介质损耗足够小的前提下,当光束初始功率等于临界功率时,得到了一个束宽随传输距离缓慢展宽了的1＋2维高斯光束型准空间光孤子—损耗空间光孤子。     

强非局域介质中傍轴高斯光束在传输特性的变分研究

利用变分原理,研究了三维傍轴高斯光束在轴对称强非局域非线性介质中的传输特性,得到了傍轴高斯光束各参量的演化规律和一个临界功率。当初始功率等于临界功率时,可以得到一个稳定的空间孤子,而一般情形下,束宽则作周期的压缩或展宽变化。     

强非局域介质中傍轴高斯光束在传输特陛的变分研究

利用变分原理，研究了三维傍轴高斯光束在轴对称强非局域非线性介质中的传输特性．得到了傍轴高斯光束各参量的演化规律和一个临界功率。当初始功率等于临界功率时，可以得到一个稳定的空间孤子，而一般情形下，束宽则作周期的压缩或展宽变化。     

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.     

部分相干电磁光束在线性增益(损耗)介质中的传输特性

根据Wolf提出的电磁光束模型和部分相干光理论,以电磁高斯-谢尔模型光束为例,推导出光束在线性增益(损耗)介质中传输的交叉谱密度矩阵,研究介质传输场中强度和偏振度的变化特点.研究结果表明,任意电磁光束在线性增益(损耗)介质中传输时,当其为增益(损耗)介质时,会增强(衰减)光束的强度;但对偏振度却没有太大的影响.波数实部Kr越小,轴上偏振度越大;相干长度δyy越小,轴上偏振度越大.当光源处的相干长度δxx与δyy取值相同时,尽管传输距离不断增大,光束在传输过程中的偏振度不发生变化.光源处的偏振度P(0)越大,轴上偏振度也越大.