玻色-爱因斯坦凝聚体中的双孤子相互作用操控

考虑周期性驱动线性势, 利用Darboux变换法解析地研究了玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中的双孤子相互作用, 得到了S-波散射长度的临界值. 结果表明: 当S-波散射长度高于临界值时, BEC中的两个亮孤子相互吸引并融合; 而当S-波散射长度低于临界值时, 两个亮孤子保持局域稳定. 此外, 在外部势阱的驱动下, 两个稳定的亮孤子产生周期性振荡行为.     

二元玻色-爱因斯坦凝聚体中矢量孤子的转化行为

考虑种内和种间相互作用均为排斥作用,研究了局限于谐振外部势阱中的二元玻色-爱因斯坦凝聚体中灰-灰和黑-黑孤子的动力学行为.结果表明:当谐振势阱的轴向囚禁频率为零时,灰-灰和黑-黑孤子均能保持局域稳定;而当轴向囚禁频率不为零时,凝聚体中的原子向势阱中心聚集,发现灰-灰孤子可以转化成亮-亮孤子.     

电磁诱导透明系统中的暗孤子

利用电磁诱导透明效应提供的高色散和非线性系数, 研究暗孤子的形成环境以及孤子演化与环境参数的关系. 为了提高电磁诱导透明的稳定性和可操作性, 用双势阱半导体作为基质材料. 将量子理论和经典场理论结合, 获得了非线性薛定谔方程. 以非线性薛定谔方程为基础, 研究暗孤子的形成条件, 以及孤子演化与环境参数的关系. 研究结果表明: 当介质为反常色散同时交叉相位调制为负时, 在该介质中可以形成和传播暗孤子; 暗孤子演化中, 脉宽、灰度与相位相互关联, 脉宽越小、灰度越大, 相位增长越迅速. 此外, 研究了系统的调制不稳定性, 探讨了在调制不稳定下的增益谱.     

具有三体作用的玻色-爱因斯坦凝聚暗孤子的演化

运用变分法研究了具有三体作用的玻色-爱因斯坦凝聚暗孤子的演化特性,分析了调谐囚禁电势对暗孤子运动的影响.结果表明,囚禁在调谐势阱中的暗孤子将振动,势阱强度和三体作用的符号影响了暗孤子的演化,并改变了BEC系统的振动特性.     

用F-G-H方法研究玻色-爱因斯坦凝聚体基态性质

用F-G-H方法数值求解描述BEC凝聚体的非线性薛定谔方程-Gross-Pitaevskii方程.研究总粒子数、粒子间相互作用、谐振频率和一般幂指数外势对玻色凝聚体粒子数密度分布、基态能量的影响.结果表明,增大幂指数外势、谐振频率,降低粒子间的排斥作用会增加凝聚体中心的粒子数密度、缩小凝聚体半径;增大总粒子数、谐振频率、粒子间的排斥作用和幂指数外势的指数会增大体系的基态能量;随着总粒子数增大,数值结果与托马斯-费米近似结果渐趋一致,托马斯-费米近似在大粒子数条件下是一种较好的近似方法,在粒子数有限时,结果与真实情形偏差较大,应采用数值解法.     

微扰法研究玻色-爱因斯坦凝聚体基态

利用微扰方法研究了动能对玻色-爱因斯坦凝聚体的基态能量的粒子数平均值和粒子几率密度分布的影响,对87Rb原子的模拟结果标定了弱、强相互作用时一维凝聚体中的粒子数范畴。     

光晶格中双组分偶极玻色-爱因斯坦凝聚体的调制不稳定性

利用线性稳定性分析的方法,对光晶格中双组分偶极玻色-爱因斯坦凝聚体(Bose-Einstein condensates,简称BECs)的调制不稳定性进行了研究.得到了光晶格中双组分偶极BECs原子系统调制不稳定性区域的分布与在位相互作用和由偶极-偶极相互作用所导致的格点间BECs相互作用之间的关系.结果显示,格点间BECs的相互作用对光晶格中双组分偶极BECs的调制不稳定性有较大的影响,这可为实际应用中如何操控双组分偶极BECs提供有用的信息. 关键词： 光晶格 双组分玻色-爱因斯坦凝聚体 调制不稳定性 偶极-偶极相互作用     

准二维凝聚体中暗孤子环的动力学演化

发展多重尺度方法,解析研究了准二维凝聚体中孤子的动力学行为.当原子间为相互排斥作用时,凝聚体中可观察到暗孤子.计算表明,该暗孤子不稳定,将随时间演化成幅度较小的暗孤子环.特别是,所形成的暗孤子环被表明具有动力学稳定性. 关键词： 玻色-爱因斯坦凝聚 多重尺度方法 暗孤子环     

二维玻色-爱因斯坦凝聚中孤立波的调制不稳定性

研究了盘状势阱中二维玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)的孤立波. 在平均场理论下, 由BEC所满足的Gross-Pitaevkii方程出发导出了二维BEC所满足的非线性Schrödinger方程. 从该方程出发, 研究单组分常振幅二维BEC(单组分常振幅 BEC)的调制不稳定性, 得到了该系统相应的增长率. 关键词： 孤子 不稳定性 玻色-爱因斯坦凝聚     

线性塞曼劈裂对自旋-轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体中亮孤子动力学的影响

利用变分近似及基于Gross-Pitaevskii方程的直接数值模拟方法,研究了自旋-轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体中线性塞曼劈裂对亮孤子动力学的影响,发现线性塞曼劈裂将导致体系具有两个携带有限动量的静态孤子,以及它们在微扰下存在一个零能的Goldstone激发模和一个频率与线性塞曼劈裂有关的谐振激发模.同时给出了描述孤子运动的质心坐标表达式,发现线性塞曼劈裂明显影响孤子的运动速度和振荡周期.     

Generation of Fundamental Dark Soliton Train in Positive Dispersion-decreasing Fibers

ＧｅｎｅｒａｔｉｏｎｏｆＦｕｎｄａｍｅｎｔａｌＤａｒｋＳｏｌｉｔｏｎＴｒａｉｎｉｎＰｏｓｉｔｉｖｅＤｉｓｐｅｒｓｉｏｎｄｅｃｒｅａｓｉｎｇＦｉｂｅｒｓＸＵＷｅｎｃｈｅｎｇＷＥＮＳｈｕａｎｇｃｈｕｎ１）ＧＵＯＱｉＬＩＡＯＣｈａｎｇｊｕｎＬＩＵＳｏｎ...     

Matter-Wave Solitons in Two-Component Bose-Einstein Condensates with Tunable Interactions and Time Varying Potential

We present three families of exact matter-wave soliton solutions for an effective one-dimension two-component Bose-Einstein condensates (BECs) with tunable interactions, harmonic potential and gain or loss term.We investigate the dynamics of bright-bright solitons, bright-dark solitons
and dark-dark solitons for the time-dependent expulsive harmonic trap potential,periodically modulated harmonic trap potential, and kinklike modulated harmonic trap potential.Through the Feshbach resonance, these dynamics can be realized in experiments by suitable control of time-dependent trap parameters, atomic interactions, and interaction with thermal cloud.     

暗孤子的周期性再生效应

通过数值求解变系数非线性薛定谔方程,讨论具有有限背景宽度的皮秒暗光脉冲的传输和相互作用。结果表明,一种新的效应,即暗孤子的周期性再生效应,稳定地存在于具有分布参量的光纤系统中,不会受到孤子间相互作用的影响。并且,这种再生效应对损耗和有限的扰动(如白噪声)等不敏感。这表明暗孤子的周期性再生效应是稳定的。     

Matter-Wave Solitons in Two-Dimensional Bose-Einstein Condensates with Time-Dependent Scattering Length in a Harmonic Trap

We present three families of one-soliton solutions for (2+1)-dimensional Gross-Pitaevskii equation with both time-dependent scattering length and gain or loss in a harmonic trap. Then we investigate the dynamics of these solitons in Bose-Einstein condensates (BECs) by some selected control functions. Our results show that the intensities of these solitons first increase rapidly to the condensation peak, then decay very slowly to the background; thus the lifetime of a bright soliton, a train of bright solitons and a dark soliton in BECs can be all greatly extended. Our results offer a useful method for observing matter-wave solitons in BECs in future experiments.     

增益色散及双光子吸收所支持的小幅孤波

通过连续波背景上的小幅近似，给出了光纤中增益色散及双光子吸收所支持的小幅暗孤波解，讨论了它们在参数空间中不同区域的演化特征，结果表明：在一些区域存在稳定的小振幅暗孤波，但在另一些区域，这种孤波是不稳定的。     

Stationary States and Modulational Instability of Coupled Two-Component Bose-Einstein Condensates in a Ring Trap

We investigate modulational instability (MI) of a coupled two-component Bose-Einstein condensates in a rotating ring trap. The excitation spectrum and the MI condition of the system are presented analytically. We find that the coupling between the two components strongly modifies the MI condition, and the MI condition is phase-dependent. Furthermore, we discuss the effect of MI on both density excitation and spin excitation. If the inter- and intra-component interaction strengths are all equal, the MI causes density excitation but not spin excitation, and if the inter- and intra-component interaction strengths are different, the MI causes both density excitation and spin excitation. Our results provide a promising approach for controlling the stability and excitation of a rotating two-component Bose-Einstein condensates by modulating its coupling strength and interaction strength.     

Solitons of two-component Bose-Einstein condensates modulated in space and time

In this Letter we present soliton solutions of two coupled nonlinear Schrödinger equations modulated in space and time. The approach allows us to obtain solitons for a large variety of solutions depending on the nonlinearity and potential profiles. As examples we show three cases with soliton solutions: a solution for the case of a potential changing from repulsive to attractive behavior, and the other two solutions corresponding to localized and delocalized nonlinearity terms, respectively.     

飞秒暗孤子间相互作用的数值研究

通过数值模拟对飞秒暗孤子间的相互作用进行了研究，并且同飞秒亮孤子和皮秒暗孤子分别进行了比较，结果表明：同飞秒亮孤子相比，飞秒暗孤子间的相互作用比较小，前者表现为相互吸引、碰撞、合二为一，然后相互排斥，不具有周期性；而后者从一开始就相互排斥，且这种排斥作用较亮孤子来说相当微弱，同样也不具有周期性。此外，数值模拟的结果还表明，飞秒暗孤子间的相互作用同皮秒尺度下暗孤子间的相互作用基本一致，并且通过计算表明，飞秒暗孤子间的相互作用在一定范围内仍可利用皮秒尺度下暗孤子间相互作用的经验公式。但是，数值模拟结果显示，两孤子的初始间距越小，由经验公式计算结果所带来的误差就越大。