简化Ostrovsky方程的周期尖波解

用微分方程动力系统理论研究了简化Ostrovsky方程的周期尖波解.在一些参数条件下画出了该方程平面系统的相图,根据相图找到了周期尖波的存在条件,求出了周期尖波的解.在特定的参数条件下用数学软件Maple得到了周期尖波的平面模拟图.     

具有高阶色散和立方-五次非线性项的薛定谔方程的精确解

研究描述超短光脉冲在光纤中传播的一类薛定谔方程。采用代入法将非线性薛定谔方程简化为Hamilton系统，利用动力系统的分岔理论讨论系统在不同参数条件下的平衡点与相图，并获得对应的孤立波解、扭结波解和周期波解等行波解。     

声光光纤模式耦合的分析

光纤声光器件是基于光纤中的超声光栅引起的两个光波同向模式间的耦合,此文比较了声切变波和疏密波激发的光纤超声光栅对双模光纤中对称模LP01,非对称模LP11间模式耦合的影响,得到一个重要结论：除了光纤超声光栅的周期必须满足这两个耦合模式间的相位匹配条件小,该光纤超声光栅还必须要破坏这两个模式间径向电场的正交性,这一结论为光纤声光器件控制光纤超声光栅产生有效的模式耦合提供了理论依据。     

铁磁中新激发态和形成机制

文章介绍铁磁体中磁化强度运动的新激发态和形成机制,包括Akhmediev呼吸子、Kuznetsov-Ma孤子和怪波。在各向同性情况下,Landau-Lifshitz方程存在自旋波解和精确孤子解,在自旋波背景下激发磁孤子的过程,就形成了磁振子介导的自旋转移力矩。通过达布变换,给出了磁呼吸子的空间周期过程和自旋波背景的局域化过程,在极限情况下,首度得到磁化强度的精确怪波形式,并阐明其形成机制。为了明确上述激发态的相图,利用稳定性分析的方法得到自旋波的不稳定条件,发现不稳定区域就是磁振子介导的自旋转移力矩发生作用的区域,并且发现不稳定区域与Akhmediev呼吸子、Kuznetsov-Ma呼吸子和怪波之间的关系,并给出详细相图,验证了理论结果。     

长周期光纤光栅的耦合特性及模拟分析

本文基于三层光纤模型和耦合模理论,数值计算了弱导阶跃单模光纤中写入的非倾斜均匀长周期光纤光栅对透射谱的影响.计算结果表明:随着长周期光纤光栅周期数的增加,透射谱损耗峰峰值变大,带宽减小;随着折射率调制的增大,透射谱损耗峰峰值变大,带宽减小,损耗峰向长波方向漂移;随着光栅周期的增大,损耗峰向长波方向漂移.     

吉林大学自然科学学报2001年总目次

第 1期信号和图像的最佳小波分解关玉景 ,周蕴时　 ( 1 )………………………………………………………色散补偿光纤中呼吸波周期行为的剖析宫成春 ,黄明游　 ( 6)…………………………………………用于可压缩 Navier-Stokes方程的格子 Boltzmann模型闫广武 ,王　波　 ( 1 5)…………………………熵损失函数下巴斯卡分布参数的 Bayes估计王德辉 ,牛晓宁　 ( 1 9)……………………………………一类抛物型 Monge-Ampère方程的第三初边值问题周文书 ,廉松哲　 ( 2 3 )……………………………基于关联规则的分类苏　超 ,左万利　 ( 3 1 )………     

Caudrey Dodd Gibbon Kotera Sawada方程的非行波呼吸子和非行波周期解

本文利用Lie对称群和扩展同宿测试法相结合的思想,获得了(2+1)维CaudreyDodd-Gibbon-Kotera-Sawada方程的新的非行波呼吸子和非行波周期解.     

基于轮轨黏滑特性的地铁线路波磨趋势分析

针对地铁线路上普遍存在的波磨问题,依据实际运营情况,建立了车辆-轨道刚柔耦合数值模型,借助实测数据验证了模型的有效性.分析了直线和曲线轨道上的轮轨黏滑特性,并利用黏着系数总体离散率衡量了钢轨波磨的发生趋势,同时分析了黏滑振动的相位同步条件.结果表明：当不考虑轨面不平顺时,直线轨道轮轨界面具有发生横向黏滑振动的趋势,但振动强度相对较小;当存在短波不平顺时,直线轨道轮轨界面具有发生纵向黏滑振动的趋势,且振动强度相对较大;当存在长波不平顺时,直线轨道轮轨界面具有发生横向黏滑振动的趋势,但振动强度相对较小.对于直线无不平顺或存在长波不平顺情况,出现波磨或波磨进一步发展的原因与轮轨横向黏着系数达到饱和有关;而对于直线短波不平顺情况,波磨进一步发展的原因则与轮轨纵向黏着系数达到饱和有关.曲线轨道上内外侧轮轨均具有发生黏滑振动的趋势,且短波不平顺的存在会加剧黏滑振动强度.内侧轮轨界面纵横向黏着系数总体离散率大于外侧对应值,表明内轨更容易发生强度较大的黏滑振动,从而促使内轨波磨形成和发展.轨面固定缺陷会导致相同位置处产生同相位的钢轨磨耗,赋予同相位的周期黏滑振动,并沿着钢轨纵向发展,最终形成钢轨波磨.     

两种特殊调制光纤中高次谐波输出的理论模拟

从薛定谔方程和激光场、谐波场的传播方程组成的自洽模型出发,采取了一种简化模型,数值模拟了超强超短激光脉冲与充有较高压强的惰性气体在周期调制光纤中的高次谐波输出。计算结果表明,较高次谐波的转换效率得到增强,与实验结果相一致,从而验证了简化模型的可行性。在此基础上,引入了线性啁啾调制光纤,通过进一步的理论模拟,发现在线性啁啾调制光纤中,高次谐波的效率可得到进一步提高,同时也有利于产生脉宽窄的单阿秒脉冲。     

光纤光栅梳状滤波器的优化设计

利用传输矩阵对光纤光栅梳状滤波器的原理进行了推导,并结合数值法解方程组总结出取样光栅的光谱特性,为优化设计多波长光纤光栅滤波器提供理论依据。文中列举了设计8波长光纤光栅滤波器的参数,还提出了用相同周期的振幅掩模板错位重叠法来得到不同的占空比的制作方法。     

换流阀触发光纤故障分析与电场仿真

由于光纤具有抗电磁干扰、高带宽、高绝缘等特性,在换流阀通讯和晶闸管触发中,占据重要的地位。针对换流阀触发光纤故障的现场实例,首先通过对光纤故障点处宏观及微观的形貌分析,确定了光纤故障类型为局部放电,随后利用有限元法对换流阀屏蔽罩及光纤进行了等比例建模及电场计算,分析了光纤故障点处出现局部放电的原因。结果表明,当光纤轴向电阻率分布不均匀时,易与相邻光纤发生局部放电;当光纤在安装过程中,没有被光纤盖板钳制电位时,光纤与盖板之间极易发生局部放电。本文结果可为换流阀触发光纤的安装提供一定的技术支持。     

微纳米光纤腐蚀动力学及其光学特性研究

本文利用氢氟酸腐蚀石英光纤的方法，制备出微纳米光纤，并通过实验及OptiFDTD软件研究微纳米光纤的光学特性。在实验中通过利用CCD与数据采集卡对氢氟酸腐蚀中的石英光纤进行实时监控来研究微纳米光纤的光功率损耗与直径的关系，发现微纳米光纤的光功率损耗与直径关系曲线大致符合玻尔兹曼函数模型。而通过OptiFDTD软件模拟微纳米光纤的波印廷矢量分布的结果，发现了随着微纳米光纤直径的减小，微纳米光纤的倏逝场会越来越大，而且当微纳米光纤直径与输入的光波波长相比拟时，光波几乎只沿着光纤的表面传播。实验结果表明微纳米光纤具有制备简单、尺寸小、倏逝场大等优良特性，在传感器等领域展示出诱人的应用前景。     

采用分布式光纤传感技术的土坝模型渗漏监测分析

建立了采用分布式光纤传感技术的模拟堤坝渗漏监测系统,用来人工模拟土坝渗漏,并得到该种情况下测试光纤长度上的应变图,验证了采用分布式光纤传感技术监测土坝的可行性;运用ANSYS软件建立与试验模型相对应的有限元分析模型,通过选择合适单元,简化边界条件,对一定的工况进行加载分析,得出载荷与应变的关系,以及载荷与塌陷土层重量的关系。文中方法和结论有助于进一步定量研究土坝渗漏大小程度和光纤传感器的合适埋设深度。     

消逝波激励及增益耦合光纤三色激光辐射

将石英光纤浸入低折射率的染料溶液中,泵浦光沿光纤轴向耦合进入光纤并以全反射方式沿光纤轴向传播,泵浦光的消逝波激励染料分子产生增益.由于增益区域与回音壁模式的消逝场区域在空间很好的重叠,因此显著地提高了泵浦效率,增加了沿光纤轴向的增益长度.将一根直径为265μm的石英光纤浸入三段激光染料溶液中,在622～632,504～518和427～434nm的3个波长范围内同时获得回音壁模式的激光辐射.在消逝波激励及增益耦合方式下,实现了同一根光纤中红绿蓝三色的回音壁模式激光辐射,由此形成一种新型的三色回音壁模式光纤激光器.本文同时从实验和理论方面讨论了回音壁模式激光沿光纤轴向的产生长度随泵浦能量变化的关系.     

Analysis of stimulated Brillouin scattering in multi-mode fiber by numerical solution

Stimulated Brillouin scattering in optical fibers is described by a theoretical model and numerical analysis. The results showed that, for an optical fiber pumped by a laser beam with ns-order-pulse width and kW-order peak-power, SBS reflectivity tends to saturate when the fiber length exceeds a limit, named “effective fiber length“. Using small core-diameter and long enough fiber, the SBS reflectivity level could be raised but is limited by optical damage of the entrance surface of the fiber. Therefore, just a small dynamic range can be obtained.     

含时Peierls方程的呼吸子近似解

呼吸子是一种广泛存在于非线性模型中的重要非线性振动模.本文给出了含时Peierls方程的近似呼吸子解,并且通过数值方法验证了呼吸子解的正确性.结果表明了动力学Peierls方程也存在呼吸子解,呼吸子可以看作是位错和反位错的束缚态.     

Optical rogue waves

Recent observations show that the probability of encountering an extremely large rogue wave in the open ocean is much larger than expected from ordinary wave-amplitude statistics. Although considerable effort has been directed towards understanding the physics behind these mysterious and potentially destructive events, the complete picture remains uncertain. Furthermore, rogue waves have not yet been observed in other physical systems. Here, we introduce the concept of optical rogue waves, a counterpart of the infamous rare water waves. Using a new real-time detection technique, we study a system that exposes extremely steep, large waves as rare outcomes from an almost identically prepared initial population of waves. Specifically, we report the observation of rogue waves in an optical system, based on a microstructured optical fibre, near the threshold of soliton-fission supercontinuum generation--a noise-sensitive nonlinear process in which extremely broadband radiation is generated from a narrowband input. We model the generation of these rogue waves using the generalized nonlinear Schr?dinger equation and demonstrate that they arise infrequently from initially smooth pulses owing to power transfer seeded by a small noise perturbation.     

非线性光学效应在光纤通信中的应用研究

为了研究非线性光学效应在光纤通信中的应用,首先阐述了非线性光学的定义,探讨了非线性光学在光纤通信方面的应用发展．指出其研究展望．着重数值模拟了非线性光学效应在光纤通信中用作光纤拉曼放大器时的物理过程．结果表明：基于Chraplyvy模型能够较好地模拟出受激拉曼散射作为光纤拉曼放大器原理的过程．并且其程序运行效率高于采用洛仑兹模型．结论与文献相比有新的进展,为非线性光学的进一步理论、实验和应用研究提供了参考．     

光纤通讯系统中光弧子传输研究的新进展

综述了国外光纤通讯系统中光弧子传输研究的一些新进展,包括：１．光纤中Ｎ弧子相互作用;２．光纤中的光脉冲传播;３．在色散移位光纤中的飞秒经了－弧子相互作用;４．强耦合非线性参数弧波;５．光纤中有限带宽弧子传播的高阶效应;６．用非线性环形反射射对有限带宽弧子传播中的噪声积累进行抑制。     

球锥形端面光纤在光耦合中的作用

本文叙述了球锥形端面光纤在与双异质结面发光二极管耦合中的作用。这种端面光纤与平端面光纤、球形端面光纤相比,耦合效率高,而且可扩大装配容差。具有这种形式端面的单模光纤在与光纤耦合中也能得到满意的结果。