【摘 要】
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Sasa-Satsuma(SS)方程是高阶非线性薛定谔模型的一种完全可积情形,可以描述在三阶色散效应、自陡峭效应和受激拉曼散射效应影响下超短脉冲在单模光纤中的非线性传播。本文利
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Sasa-Satsuma(SS)方程是高阶非线性薛定谔模型的一种完全可积情形,可以描述在三阶色散效应、自陡峭效应和受激拉曼散射效应影响下超短脉冲在单模光纤中的非线性传播。本文利用Darboux变换方法系统地构造了SS方程在调制稳定区域内的有理型、混合型和指数型孤子解,并研究了相应孤子解的动力学演化性质。对于三种不同类型孤子解,我们分别讨论了在不同退化情况下的单孤子解,包括有理型墨西哥帽(MH)孤子解、指数型反暗孤子解和MH孤子解,这三种孤子解都可以恒定的速度稳定地传播,其中有理型MH孤子的重整化能量为0,而指数型孤子的重整化能量不为0。同时,我们还分析了三类孤子解在一般情况下的渐近行为,揭示了有理型MH孤子对的湮灭和产生现象、有理型MH孤子和两个混合型孤子之间的非共振相互作用以及三个指数型孤子之间的共振相互作用,其中前两种孤子相互作用现象为本文首次发现。值得注意的是,在对有理型和混合型孤子解进行渐近分析时,我们发展了渐近分析技巧从而导出了中心轨迹为曲线的渐近孤子,它们的传播速度会随着时空的变化而改变。本文所揭示的新型孤子相互作用现象可能在全光数字计算、全光数字信号处理方面存在潜在应用,同时所发展的渐近分析方法也可以推广用于其他可积模型孤子解的渐近行为分析。
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