PT对称克尔介质中孤子的动态特性研究

来源 :浙江工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:caohuyue
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
PT对称的概念来源于量子力学。由于PT对称系统的本征值可以全部为实数,这打破了可观测物理量对算符厄米性的要求从而使得PT对称引发了大量的研究热点。在光学中,傍轴近似下的光束传播方程与量子力学中的非线性薛定谔方程在数学形式上相一致,这使得研究者们自然而然得将PT对称的概念引入到了光学领域。在量子力学中,PT对称要求系统势函数的实部为偶函数,虚部为奇函数,而在光学中,只要将传播介质的折射率分布设计为偶对称的形式,并用增益损耗效应来满足势函数的虚部就能构成PT对称。将PT对称引入光学领域后给光束传播操控、设计光学器件带来了新的可能。此外,考虑到传播介质的非线性效应,研究者们将PT对称的概念进一步的延伸到了孤子研究领域,这也给孤子理论研究开发了一个新的方向。在本论文中,我们主要通过数值仿真研究了PT对称的引入对介质中光束传播的影响,文章主要内容有以下两个方面:1.光束U=sech(x)是克尔非线性介质的孤子解,通过在介质中引入了PT对称高斯势垒与PT对称周期势垒,研究光束在经过势垒之后的传播特性。发现,在经过PT对称高斯势垒以及周期较大的PT对称周期势垒之后,光束会受增益损耗的影响而发生能量增益与角度偏折。在光束的传输过程中,光束能量增益与角度的偏折总是相互伴随的,并与势垒的增益损耗系数、势垒深度、势垒纵向宽度有关。其中,光束的能量增益与偏折角度随着势垒的增益损耗系数的增大而增大。而当势垒深度与势垒纵向宽度增大时,光束的能量增益与偏折角度呈现出起伏,先是增大,然后减小,在二者接近0之后再次增大。而当PT对称周期势垒的周期较小时,光束横跨了势垒的多个周期,势垒中的增益损耗以及折射率对光束的影响相互抵消,最终使得光束不再发生偏折,而只出现了少量的能量变化。2.在整个自聚焦克尔介质中引入传播方向上均匀分布的PT对称势能,而PT对称势能的横向分布仍然为高斯型与周期型。通过数值迭代寻找这两种势能分布下的介质中的孤子解,在自聚焦PT对称高斯势能中存在基本孤子、偶极孤子、三极孤子,在自聚焦PT对称周期势能中存在基本孤子。对这些孤子解加入微扰之后进行稳定性分析并通过分步傅里叶法进行模拟传播验证,发现在自聚焦PT对称高斯势能中得到的基本孤子解都是稳定的,而偶极孤子与三极孤子只有在孤子的传播常数较小的时候才稳定,自聚焦PT对称周期势能中得到的基本孤子都是稳定的。
其他文献
降雨天气往往导致监控视频质量下降,会使图像背景产生畸变现象。而远处的雨水条纹累积会产生类似于雾或霾的大气遮蔽效应,近处的条纹会产生高光现象,遮挡背景。当降雨量较大
随着全球化步伐的加快,越来越多有经济能力以及技术能力的部分人群选择移民出国。面对这样一个大环境下,很多国家也开始对移民政策进行不同程度的调整,受移民政策调整的影响,
在干旱区,为了增加农作物产量,通常使用地膜覆盖地表用以抑制蒸发,提高水分利用率。从陆气相互作用角度而言,大面积地膜覆盖显著改变了地表陆面参数,并阻断了土壤与大气间的
随着全球经济回暖,人们对生活质量的追求也越来越高,在节假日期间出游是大家的第一选择,也造成在商场、游乐园以及风景区等公共场所人群拥挤的情况常常出现,极易发生人群踩踏
随着桥梁工程建设水平的不断发展,以大跨径桥梁、柔性桥梁等为代表的新结构、新材料桥梁工程的建设规模也得到显著提升,它们为人类的生产、生活带来了极大的便利。然而桥梁在
超级电容器作为一种重要的能量储存装置,因其具有比传统电容器更高的能量密度、比电池具有更高的功率密度而受到广泛关注。电极材料的性质是决定超级电容器性能是否优异的关
从遥感图像中提取建筑区域面积对于评估一个地区的发展程度具有重要的意义。光学遥感图像易受天气影响,还会发生云雾遮挡,而具有全天时、全天候成像特点的合成孔径雷达(Synth
许多开源软件都是Internet的重要组成部分,例如Sendmail、Apache、Linux、MySQL等。同时,开源软件也是支持全球电子商务的IT基础架构的重要组成部分。Gartner在2011年发布的
近年来,软件缺陷预测在软件质量保障和软件维护领域变得非常流行。由于项目内软件缺陷预测(Within Project Defect Prediction,WPDP)对数据集的依赖性较强,对于新创立的软件
数据库是人类对于信息管理的一个重要的发明。随着信息化技术的发展,互联网产生了数据量庞大的,类型多样的数据。存储和管理这些复杂多样的数据变成了一个极大的挑战。基于关