无限非局域热非线性介质中矢量孤子的传输特性

利用变分法研究无限非局域热非线性介质中矢量孤子的传输特性.首先对试探解高斯-高斯光束进行变分分析,得到关于振幅、束宽、相位和波前曲率的演化方程;然后利用势函数对形成矢量孤子的束宽变化进行分析;最后对变分计算得到的结果进行数值验证.结果表明:当初始功率P0=2π时,高斯-高斯光束是矢量孤子很好的近似;而当P02π时,光束束宽先压缩后展宽,形成周期性振荡;当P02π时,光束束宽先展宽后压缩,形成周期性振荡.     

Routing of anisotropic spatial solitons and modulational instability in liquid crystals

In certain materials, the spontaneous spreading of a laser beam (owing to diffraction) can be compensated for by the interplay of optical intensity and material nonlinearity. The resulting non-diffracting beams are called 'spatial solitons' (refs 1-3), and they have been observed in various bulk media. In nematic liquid crystals, solitons can be produced at milliwatt power levels and have been investigated for both practical applications and as a means of exploring fundamental aspects of light interactions with soft matter. Spatial solitons effectively operate as waveguides, and so can be considered as a means of channelling optical information along the self-sustaining filament. But actual steering of these solitons within the medium has proved more problematic, being limited to tilts of just a fraction of a degree. Here we report the results of an experimental and theoretical investigation of voltage-controlled 'walk-off' and steering of self-localized light in nematic liquid crystals. We find not only that the propagation direction of individual spatial solitons can be tuned by several degrees, but also that an array of direction-tunable solitons can be generated by modulation instability. Such control capabilities might find application in reconfigurable optical interconnects, optical tweezers and optical surgical techniques.     

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.     

有偏压的光伏光折变晶体中低振幅的空间孤子

获得了有偏压的光伏光折变晶体中空间孤子传播的非线性波动方程 .它是屏蔽孤子和短路光伏孤子的非线性波动方程的统一形式 .在低振幅区域 ,由它得到了起源于对外电场的非均匀空间屏蔽和光伏效应的空间孤子 .在适当的条件下 ,这类孤子可以转化为屏蔽孤子和短路光伏孤子 .当外电场为某一值时 ,用改变外电场的极性和旋转光的偏振方向可以实现这类孤子的明暗转换     

含有双温非热离子的尘埃等离子体中的非线性尘埃声孤波

使用约化摄动法得到了含有双温非热离子的尘埃等离子体中的KdV方程.结果表明,双温满足非热分布的离子会严重影响着尘埃声孤波的结构,而且,该体系中稀疏形孤波与压缩形孤波共存.     

光折变空间孤子及其研究进展（Ⅱ）

介绍了国内外有关光折变空间孤子,特别是今年来部分空间非相干孤子 ,全光准稳态孤子,屏弊光伏孤子,复色光孤子,非相干白光孤子及孤子对相互作用的研究进展,最后,对光折变空间孤子未来的研究作出展望。     

Mixed breather-type and pure soliton solution of DNLS equation

A newly revised inverse scattering transform (IST) is used to solve the derivative nonlinear Schrödinger (DNLS⁺) equation with non-vanishing boundary condition (NVBC) and normal group-velocity dispersion, and a mixed type of soliton solution is found, which is composed of both pure and breather-type solitons. The mixed-soliton solution can degenerate into breathers and pure solitons when taking the limit of some special parameters, proving the validity of the mixed-type solution.     

飞秒孤子的传输与色散管理研究

从描述飞秒光孤子传输的高阶非线性薛定谔方程出发,采用对称分步傅里叶变换对方程进行数值求解,模拟了飞秒孤子在光纤通信系统中的传输演化特性。结果表明,合理地配置光纤系统,可以极大地改善孤子的传输演化特性,降低飞秒孤子间的相互作用,从而飞秒孤子在密集色散管理光纤系统中能够很好地传输。     

色散管理对初始啁啾孤子传输的影响

在色散管理孤子系统中引进初始啁啾这种扰动,根据非线性薛定谔（NLS）方程,利用对称分步傅立叶法对带初始啁啾光孤子在光纤中的传输情况进行了研究。结果表明,初始啁啾加强了光孤子间的相互作用,当啁啾达到一定程度时,孤子之间的作用变的相当剧烈,使得孤子发生严重形变,甚至导致孤子崩塌,这将对光孤子通信系统造成严重影响,而色散管理光纤系统可以有效地降低这些影响。     

饱和非线性超晶格中带隙孤子的特性研究

利用光谱重构法求解了聚焦饱和非线性超晶格半无穷带隙中的基模孤子，并研究了饱和程度和超晶格势场的相对强度对孤子的功率、稳定性的影响。研究结果表明：对于给定相对强度的超晶格势场，当饱和程度较低时，孤子在高功率区域不稳定，并且孤子的稳定范围随着饱和程度的增大而变宽；当饱和程度较高时，孤子功率随传播常数增大快速增大，但孤子是稳定的。此外，对于给定的低饱和程度，孤子的稳定范围随着超晶格中低频格子相对强度的增大而变宽。     

光折变空间暗孤子特性研究

给出了有偏压的光伏空间孤子的简化波方程，具有与屏蔽空间孤子波方程相同的形式。提出了利用有限差分方法中的类Crank—Nieholson格式数值方法研究了稳态的有偏压的光伏空间暗孤子的传播特性。数值结果表明：暗空间孤子稳定性较弱，即暗空闻孤子只能够克服较小的微扰，当微扰较大时，暗孤子呈现发散，分裂等趋势；当考虑晶体的损耗时，暗空间孤子强度将单调衰减，宽度将单调增加；当考虑晶体的扩散时，暗空间孤子按照抛物线的轨迹偏转；高阶暗孤子的传播特性与孤子的阶数有关。     

耦合光纤中基黑孤子传输特性的变分研究

该文采用变分法对双全同耦合单模光纤中基黑孤子的传输特性进行了研究,导出了孤子参数随传输距离演化的方程组,并讨论了初始相位差对孤子相互作用的影响,发现基黑孤子间的耦合相互作用比明孤子小。     

反抛物势与双光晶格势中的三维玻色-爱因斯坦凝聚涡旋孤子

提出了一种处理囚禁于反抛物势和双光晶格复合势中玻色-爱因斯坦凝聚涡旋孤子动力学的能量密度泛函和直接数值仿真相结合的方法.利用静态Gross-Pitaevskii方程和柱对称玻色-爱因斯坦凝聚涡旋孤子试探波函数,给出了玻色-爱因斯坦凝聚静态涡旋孤子能量密度泛函的解析式,再运用数值模拟含时Gross-Pi-taevskii方程的方法,得到了稳定演化的涡旋孤子;并且通过调控双光晶格势,实现了玻色-爱因斯坦凝聚涡旋孤子从某一晶格势槽为初始位置到任意位置的操控,为玻色-爱因斯坦凝聚的实验和应用研究提供了一定的理论依据.值得指出的是,双涡旋孤子的稳定演化与操控是最重要的发现.     

规范场的孤子源和孤子解

本文研究了规范场中出现孤子的几种情况,获得了下列结果:非拓扑性孤子有内部对称性,可以作为规范场的外源,拓扑性孤子是规范场的解,联系于规范场的自源;拓扑性孤子可以作为粒子模型,由于没有内部对称性,它们间的相互作用是自相互作用,不能通过其它场来传递。     

基于对称分步傅里叶法的光孤子传输特性研究

详细讨论了一种形式的对称分步傅里叶法,用Matlab软件对光孤子的传输进行仿真,模拟了基态、三阶孤子的传输,研究了一阶、二阶孤子对间的相互作用,分析了傅里叶正、逆变换选取时应注意的问题.结果表明这种形式的对称分步傅里叶法能适用于对光孤子传输的仿真.     

CI相变及其混沌态

对简化的一维固体模型基础上的CI相变讨论了变量分别取连续值和分离值的Sine-Gordon方程的基态。在连续体近似下得到孤子介,并证明这时孤子是不定位的,因此不会有亚稳态出现。在分离的Sine-Gordon方程转换成二维标准映像(Standard-map)后用Smale horseshoe方法指出在一定条件下存在混沌态。这种混沌态就是不可自由移动的孤子的随机分布。     

V-型原子系统中慢光孤子研究

研究有自发辐射诱导相干效应的寿命拓宽的V-型原子与一个弱探测光场共振相互作用的情况。研究表明在激光与原子介质高度共振情况下。选择合适的参量．该系统中有暗孤子产生。同时孤子的群速度是慢光速。     

一类变系数（2＋1）维非线性偏微分方程组的相互作用解

利用双辅助微分方程方法,得到了一类变系数（2＋1）维的非线性偏微分方程组的相互作用解．其中包括双曲函数解、三角函数解,以及双曲函数和三角函数的混合解．     

色散管理孤子群传输特性研究

从描述色散管理光孤子传输的非线性薛定谔（NLS）方程出发,利用对称分步傅里叶方法对方程进行数值 求解,模拟研究了色散管理孤子(DMS)在光纤中的传输演化特性。结果表明,孤子在通过周期性搭配具有相反色 散系数的光纤中传输,极大地降低了孤子间的相互作用,使得孤子的传输演化特性得到很大改善。指出了色散管 理孤子的优点以及在实际通信系统中的意义。     

色散管理中的双孤子传输研究

本文采用分布傅立叶变换方法和数值方法研究了在周期扰动准理想色散管理系统中双孤子的传输,发现双孤子的传输和演化与扰动强度、扰动周期长度、三阶色散、孤子初始间隔等因素有关.