注入信号激光系统的不稳定性分析

根据由半经典Maxwell-Bloch方程模拟的单模注入信号激光的稳定性判据,讨论系统的稳定性问题,着重分析系统Hopf失稳时所对应参数区域的整体结构,并解析地得到不稳定区的边界,发现并讨论了主动腔情况下的完整双稳输出及这种输出产生的条件。 关键词：     

反铁磁晶体中的非线性TE表面波

将反铁磁晶体中ＴＥ表面波满足的非线性波动方程变形为伯努利微分方程，用反函数形式给出了表面波磁场的精确解．证明非线性ＴＥ表面波存在的必要条件是μ_x＞０．求得了色散方程，分析了非线性ＴＥ波的频率范围．理论结果表明，导波磁场峰值位置具有稳定性，同功率无关；在ε₁＞ε₂条件下，在功率阈值之上，一个传播功率对应两个不同的有效折射率，表面导波具有双稳特性 关键词：     

基于延时光电反馈控制两段式半导体激光器的双稳及自脉动特性

提出一种将延时光电反馈引入两段式双稳半导体激光器（TBLD）的吸收区，从而达到控制其双稳及自脉动特性的方案.利用速率方程模型，分析了反馈增益及延迟时间对TBLD双稳及不稳定特性的控制作用.数值模拟的结果表明：TBLD的稳定区域随延迟时间呈周期性变化；双稳区域随延迟时间的增大而变窄；在一定的取值范围内，增大延迟时间有利于增强双稳的稳定性；负反馈更容易出现不稳定性. 关键词： 两段式双稳半导体激光器 动态双稳 自脉动 延时光电反馈     

四阶色散非线性薛定谔方程的明暗孤立波和怪波的形成机制

本文研究了四阶色散非线性薛定谔方程的明暗孤立波和怪波的形成机制,该模型既可以模拟高速光纤传输系统中超短脉冲的非线性传输和相互作用,又可以描述具有八极与偶极相互作用的一维海森堡铁磁链的非线性自旋激发现象.本文首先通过对四阶色散非线性薛定谔方程的相平面分析,发现由其约化得到的二维平面自治系统具有同宿轨道和异宿轨道,并在相应条件下求得了方程的明孤立波解和暗孤立波解,从而揭示了同异宿轨道和孤立波解的对应关系;其次,基于非零背景平面上的精确一阶呼吸子解,给出了呼吸子的群速度和相速度的显式表达式,进而分析得出呼吸子的速度存在跳跃现象.最后,为了验证在跳跃点处呼吸子可以转化为怪波,将呼吸子解在速度跳跃条件下取极限获得了一阶怪波解,从而证实怪波的产生与呼吸子速度的不连续性有关.     

二端面转轴相对转动非线性动力学系统的稳定性与近似解

建立了二端面转轴相对转动系统的非线性动力学方程.对于等力矩的动力学方程进行了定性分析，得到了方程的稳定性等性质.用平均方法求得方程在一定条件下的近似解. 关键词： 非线性动力学方程 稳定性 极限环 近似解     

空气中紫外波长局域涡旋光孤子的解及其稳定性

根据紫外波长光束在空气中传输时的非线性效应得到包含氧分子三光子电离等非线性效应的薛定谔方程。由该非线性薛定谔方程出发,研究了紫外波长光束在空气中传输时局域涡旋光孤子的形成。将涡旋孤子的形成和粒子在势阱中的运动联系起来,讨论了光束在空气中形成局域涡旋光孤子的初始条件。数值求解了柱坐标下的涡旋孤子解,随着初始幅值的变化,方程出现单环、双环等孤子解;分析了孤子解光强分布随着传播常数的变化情况,并得出光束尺度和脉冲能量对应初始幅值的变化关系。同时分析了孤子解的扰动稳定性,验证了Skarka所推导的一般性判据。     

基于DSP的无刷直流电机新型转矩脉动抑制策略

无刷直流电机在换相时,非换相相绕组电流会产生脉动,绕组电流的脉动会引起输出转矩的脉动。研究无刷直流电机换相转矩脉动问题,是为了获得无刷直流电机更优的转矩输出特性,提高控制系统的稳定性和控制精度。通过分析换相转矩脉动的成因,在传统PWM_ON_PWM三相全桥调制方式的基础上,加入新型相电流预测控制算法,调节关断相和开通相电流下降和上升的速率,从而抑制相电流的脉动。利用DSP实现算法,验证了算法的可行性,通过实验数据和波形的对比分析,PWM_ON_PWM调制策略与电流预测算法相结合的控制算法可以有效抑制换相引起的转矩脉动。     

含可饱和吸收体的单模驻波激光系统的定态行为

具体给出了含可饱和吸收体的单模驻波激光系统的哈密顿(Hamiltonian)量和序参量运动方程,并对序参量的定态解做了线性稳定性分析。结果表明,驻波系统在阈值附近的定态行为(非平衡相变行为、双稳行为、临界点附近的指数行为等)与行波系统定性类似,但具体细节有异。特别不同于行波的是,驻波情形下三个定态解中的I_分支有可能实现。     

随机共振问题Fokker-Planck方程的数值研究

本文用有限差分方法对一随机共振的Fokker-Planck方程的主要性质进行了广泛的数值研究。结果表明,当绝热近似条件ω?D△V和小信号近似条件A?1得到满足时,以往的解析近似理论结果与数值结果符合;当驱动强度增加时,则系统表现出明显的决定性非线性振动行为。然而,就随机共振问题本身而言,绝热近似解析理论概括了在双稳系统中发生的随机共振的主要性质。 关键词：     

DFB激光器件自脉动的研究

在分析单区DFB激光器静态和动态特性的基础上,用数值模拟方法研究了双区DFB器件自脉动的产生机理及特性.研究表明通过优化设计DFB激光器件的一些参量和控制激光器的外部条件,可以有效地提高自脉动的频率,增强自脉动的稳定性,为全光信号再生设备的研制提供理论基础.     

端面抽运Tm，Ho：YLF激光器双稳特性的理论分析与实验研究

报道了波长为792nm激光二极管端面抽运Tm,Ho：YLF连续激光器的双稳输出特性.在考虑能量传递上转换和基态对2μm激光重吸收的前提下,建立了Tm,Ho：YLF双稳激光器准三能级速率方程理论模型.通过对Tm,Ho：YLF激光器速率方程的求解,理论预见了Tm,Ho：YLF激光器双稳输出的特性,并分析了其产生的机理.进行了激光二极管端面抽运Tm,Ho：YLF激光器双稳输出的实验研究,当激光晶体温度为253K时,双稳区的宽度可达1.6W,跃变点输出功率的跃变量可达82.5mW.通过对比发现理论结果与实验结果比 关键词： 端面抽运 Tm Ho：YLF晶体 连续输出 光学双稳     

Instability analysis of semiconductor injection lasers with saturable absorption and self-sustained pulsations on the centre manifold

The small-signal analysis of a simple model of three rate equations is performed rigorously by means of both the Routh-Hurwitz theorem and Descartes' sign rule, and the relationship between bistable behaviour and self-sustained pulsations (SSPs) is investigated. Because one eigenvalue of the Jacobian of the model system is always negative, small-amplitude, sinusoidal SSPs can be described in terms of Haken's dressed-mode variables on a two-dimensional centre manifold. Possible simplifications for the switching modelling are also mentioned.     

Optical feedback effect on bistable laser diodes

The optical feedback effect on multi-section bistable laser diode characteristics, especially on light/current hysteresis, has been studied. A decrease in the bistable laser diode hysteresis width under optical feedback was observed for the first time. A theoretical analysis has been carried out by solving carrier density rate equations, combined with the light-field equation. The analysis shows that the observed hysteresis width decrease is due to the phase detuning, which is governed by the difference between the values of the α-parameters (line-width enhancement factors) in the gain section and the loss section.     

Numerical investigation of a fast-axial-flow CW CO2 laser

This paper presents the results of the calculation of the parameters of the active medium of a fast-axial-flow CO₂ laser using numerical methods in the framework of a one-dimensional approximation of the set of continuity equations, Bernoulli equation, equation of gas state, energy equation and multi-temperature rate equations with regard to diffusion for the gas flow in the cylindrical discharge tube. The spatial distribution of the small-signal gain and gas temperature along the gas flow direction have been calculated for a given set of initial conditions, namely, gas flow velocity, gas pressure and the tube diameter. In addition, the dependence of small-signal gain, the asymmetric stretch vibrational temperature of CO₂ (T₃) and the gas temperature on the discharge current were studied.     

光学双稳态半导体激光器的理论分析

引入了正切函数作为非线性光－电流关系函数，借地速率方程，建立了光学双稳半导体激光器的理论模型。对器件本身进行了理论分析，讨论了器件的主要特性，给出了数值分析结果，提出了器件性能改进方法。     

受激布里渊散射相位共轭效应数值解

本文从联立麦克斯韦方程和介质的声振动方程出发，在缓变振幅近似及小信号近似下得到耦合波振幅方程，以丙酮（Ｃ＿３Ｈ＿６Ｏ）为ＳＢＳ介质，利用计算机进行了受激布里渊散射相位共轭效应数值求解，得到ＳＢＳ阈值、饱和效应及二维情况下的ＳＢＳ相位共轭效应。理论计算表明，在小信号情况下受激布里渊散射具有良好的相位共轭效果。     

非线性吸收诱导掺镱光纤激光器中的光学双稳

研究了在掺镱光纤激光器中观察到的光学双稳态现象.激光信号光和驻留泵浦光的双稳特性来源于激光器在小信号和增益饱和两种情况下,掺镱光纤对信号的非线性吸收导致的激光器内腔非线性损耗.同时分析了把泵浦光中的光学双稳行为通过分叉的腔结构扩展到切换式双波长光纤激光器的可行性.     

有源-吸收分段式脊型波导半导体激光器的光双稳激射特性

本文报道了一种脊型波导有源-吸收分段结构半导体激光器中的光双稳输出特性的实验研究结果及其理论分析.给出了实验中发现的获取最大光滞回线宽度(Hysterisis)、所对应的器件结构参数以及电注入水平.此外,一种光线近似理论模型被采用来求解光输出特性从而得到了与实验近似一致的结果.