负能模式在驱动漂移波非线性不稳定性中的作用(Ⅱ) 与正能模式交换,“回避交叉”和Hopf分岔

在正弦波驱动的非线性漂移波中,当驱动波频率和强度改变时,一个负能模式与另一个正能模式的复本征值可能出现交叉和“回避交叉”,在出现“回避交叉”的同时,这两个模式的地位发生了某种交换。正负能量两个模式之间的这种非线性共振在弱耗散下可能引起Hopf分岔。     

负能模式在驱动漂移波非线性不稳定性中的作用(Ⅰ) 向正能模式的转变和双稳态

在正弦波驱动的非线性漂移波中,每一个模式都有与驱动波共振的参数区,驱动波能量的馈入引起共振负能模式向正能模式转变,这个转变与相应参数区中系统发展双稳态有关。     

负能模式在驱动漂移波非线性不稳定性中的作用(Ⅰ)——向正能模式的转变和双稳态

在正弦波驱动的非线性漂移波中,每一个模式都有与驱动波共振的参数区,驱动波能量的馈入引起共振负能模式向正能模式转变,这个转变与相应参数区中系统发展双稳态有关。     

负能模式在非线性不稳定性中的作用再探

讨论了本征矢量的非线性变化说明相对于定态波每一个非线性本征频率允许向前和向后传播，与线性情形比较，它们的本征矢量在傅里叶空间发生了偏转根据向前和向后的扰动本征矢量的相对强度可以定义非线性条件下的正能和负能模式按照这一定义，本文再探了负能模式在非线性不稳定性中的作用，结果证实了文献[1，2]的推断波包的双稳滞后分岔与一个共振负能模式向正能模式转变相联系，这个转变伴随着本征扰动矢量在参数空间的不连续性；波包的Hopf分岔与一对具有正能和负能模式的本征扰动矢量的重联和它们的能态转变有关随着非线性增强，共振的正能和负能模式先后改变能态，因此存在两个模式同时为负能的参数区，它与Hopf失稳参数区符合这一结果强烈地支持负能模式的激发引起非线性(Hopf)不稳定性的猜想 关键词：     

模式的反转运动和波包的双稳态

在系统定态存在的坐标系中,用本征值分析说明,正弦波驱动的非线性漂移波方程出现的双稳态解是与一定模式的相速度在参数空间反转相联系的。     

交变电场驱动下耦合双量子点中激子的动力学行为

利用两点Hubbard模型和Floquet定理，研究了交变电场驱动下耦合双量子点中激子的动力学行为.计算结果表明，系统准能级随交变电场振幅的变化出现一系列严格交叉和回避交叉.在最低的两个准能级的第一个严格交叉点处，初始局域状态一般能够保持，并且随着点内的电子空穴之间库仑相互作用的增强，动态局域化的程度会提高.在最低的两个准能级的第二和第三个严格交叉点处，随着交变电场的增强，这种动态局域化被破坏.在偏离准能严格交叉点和回避交叉点，则不能存在动态局域化现象. 关键词： Floquet态 准能 局域态     

暗怪波的相互作用

以耦合非线性薛定谔方程为理论模型,数值研究了两个一阶暗怪波在正常色散单模光纤中的相互作用.基于一阶暗怪波精确解,采用分步傅里叶数值模拟法,从间距、相位差和振幅系数比方面讨论相邻两个一阶暗怪波之间的相互作用.基于二阶暗怪波精确解,讨论了两个一阶暗怪波的非线性相互作用.研究结果表明:同相位情况下,间距参数T1为0、5、20时,相邻两个一阶暗怪波相互作用激发产生“扭结型”暗怪波.相比较于单个暗怪波发生能量的弥散,“扭结型”暗怪波分裂形成多个次暗怪波.反相位情况下,间距参数T1为2、7、12时,相邻两个一阶暗怪波相互作用也可以激发产生“扭结型”暗怪波.并且“扭结型”暗怪波初始激发的空间位置偏离原始单个暗怪波的位置5.振幅系数比越大,该空间位置越接近5.二阶暗怪波可以看作是两个一阶暗怪波的非线性叠加,复合型和三组分型二阶暗怪波与相邻两个一阶暗怪波的相互作用略有相似.     

各向同性弹性介质中P波与SV波的非线性相互作用

应用作者提出的二阶势理论，本文研究了各向同性弹性介质中Ｐ波与ＳＶ波的非线性相互作用，得到了相互作用波的表达式。结果表明，当上述二个波的传播方向所夹的角接近于所谓“撕裂角”时，介质中的薄弱环节可能被撕裂；结果还表明，当上述二个原波的频率不相同时，相互作用波只有和频波能产生撕裂现象。     

四能级原子系统中量子相干增强的Kerr非线性效应的研究

应用密度矩阵方程计算了四能级原子系统中三阶非线性极化率随信号光和探针光频率失谐的变化关系。结果表明，由于量子干涉对信号光强度的敏感性，使四能级原子介质的交叉Kerr非线性作用大大增强，与三能级系统相比，四能级原子介质的Kerr非线性系数可增强两个数量级。     

二维矩形波导管内和频差频声场的非线性传播

本文采用声场部分波理论和二阶微扰方法，在二维矩形波导管内，讨论了两个具有不同频率的基波模式相互作用产生的和频差频声场的非线性传播问题。当两个模式的相速相等时，和频差频声场才具有非线性性质；和频差频声场的对称性取决于两个基波模式的对称性。由二阶非线性波的初始激发条件，本文还得到了和频差频声场的解析表达式。     

圆管结构中周向导波非线性效应的模式展开分析

在二阶微扰近似条件下, 采用导波模式展开分析方法研究了圆管结构中周向导波的非线性效应. 伴随基频周向导波传播所发生的二次谐波, 可视为由一系列二倍频周向导波模式叠加而成. 从动量定理出发, 结合柱坐标系下非线性应力张量及其散度的数学表达式, 针对圆管中某一基频周向导波模式, 推导出相应的二倍频应力张量及二倍频彻体驱动力的数学表达式, 建立了确定二倍频周向导波模式展开系数的控制方程, 得到了伴随基频周向导波传播所发生的二次谐波声场的形式解. 理论分析和数值计算表明, 当构成二次谐波声场的某一二倍频周向导波模式与基频周向导波的相速度匹配时, 该二倍频周向导波模式的位移振幅表现出随传播周向角积累增长的性质; 当两者的相速度失配时, 二倍频周向导波的振幅随传播周向角表现出“拍”效应.     

微扰法解由正弦波驱动的非线性漂移波的分岔

在以驱动波相速度运动的坐标系中,用微扰法讨论。在正弦波驱动下的非线性漂移波的分波方程。结果表明,在文献[1]中观察到的波包能量的滞后分岔和由定态向周期态的分岔可以统一地解析描述,它们分别对应某一非线性共振模式在时间维上的鞍结点分岔和Hopf分岔。波包能量失稳的频率是该模式的本征频率,除多普勒移动外,它的大小还因非线性效应而不同于其在实验室坐标系中的线性值。 关键词：     

随机边界诱导Izhikevich神经元网络的时空模式转换

在随机边界条件下构建由200×200个Izhikevich神经元组成的方形网络，并利用计算机模拟计算方形网络的时空特性和同步因子，对神经元的放电模式、分岔现象以及方形网络的时空模式和同步性质进行研究。研究结果表明：在相同电流刺激和耦合强度下，由不同放电模式Izhikevich神经元构建的方形网络中，仅当神经元处于Regular Spiking放电模式下才能在网络中观察到螺旋波种子的出现和消失；对于其他放电模式(Fast Spiking, Chattering和Intrinsically Bursting)的Izhikevich神经元构建的方形网络，则无法观察到螺旋波种子的出现。当外界电流刺激恒定时，只有当神经元之间的耦合强度为中等大小时才可在方形网络中观察到螺旋波种子的出现和消亡，相对较小或较大的耦合强度不能诱导神经元网络出现螺旋波种子。对方形神经网络中的同步因子研究发现同步因子随耦合强度的变化存在类似“反共振”的形式。     

利用交叉相位调制和四波混频制作的时间透镜的仿真分析

利用高非线性光纤中的交叉相位调制和四波混频分别在仿真中实现了时间透镜. 对基于交叉相位调制的时间透镜中的高非线性光纤中的非线性过程进行了仿真分析. 仿真结果表明, 该时间透镜的主要影响因素为色散、自相位调制与四波混频; 通过采用带有一定色散斜率的高非线性光纤可同时消除色散、自相位调制和四波混频的影响; 另外, 该高非线性光纤的色散零点最好选在信号脉冲和抽运脉冲波长的中心附近. 然后对基于四波混频的时间透镜的实现进行了仿真分析. 仿真结果表明, 该时间透镜的主要影响因素为色散、 自相位调制和其他的四波混频; 通过设定合适大小的信号脉冲和抽运脉冲的功率可消除自相位调制和其他的四波混频的影响; 另外, 通过在高非线性光纤中引入一定的色散可进一步提高信号脉冲和抽运脉冲的功率, 从而获得更高功率的输出脉冲. 最后对两种时间透镜系统做出了比较. 关键词： 光脉冲压缩 时间透镜 交叉相位调制 四波混频     

铌锌酸铅-钛酸铅薄层中Lamb波模式的交叉特性

以[001]_c和[011]_c极化的铌锌酸铅-钛酸铅晶体为研究对象, 利用子波理论对其无限大自由薄层中传播的Lamb波的色散及模式交叉特性进行了研究. 发现只有[001]_c极化的晶体中的对称与反对称模式Lamb波之间出现了多次交叉, 并且变化规律与铌镁酸铅-钛酸铅的情形相同. Lamb波的A₀和S₀模式的交叉是由准纵向剪切波慢度曲线的多值关系引起的, 此时其x₃方向的波数在一定范围内存在一对非纯虚数的复共轭根. 利用此结论推导出A₀和S₀模式交叉时弹性常数需要满足的条件, 为判断正交、四方对称性晶体中Lamb波的A₀和S₀模式是否交叉提供了一种直观、简便的方法.     

基于单个半导体光放大器的高速多功能逻辑门

采用半导体光放大器(SOA)中的非线性效应可以实现多种多样的高速全光信号处理. 利用SOA的非线性效应(包括四波混频、交叉增益调制、瞬态交叉相位调制等)实现了多种功能的逻辑运算,包括“与”、“或非”、“同或”、“或”和“非”. 由于SOA用于全光信号处理的调制速率受到增益恢复时间较慢的限制而无法实现高速的信号处理,在SOA后面级联一个带宽为0.32nm的失谐滤波器可以提高SOA的工作速率,仅用一个SOA实现了40Gbit/s的多功能逻辑门. 关键词： 半导体光放大器 全光逻辑门 瞬态交叉相位调制     

托卡马克等离子体不同运行模式下的电子回旋波电流驱动

在给定等离子体密度分布下，从电子、离子的能量方程出发，根据不同运行模式下等离子体的热传导率不同，分别求出了中心负剪切模式，常规剪切H模式和L模式下的等离子体温度分布，然后通过求解波迹方程与相对论情况下的Fokker-Planck方程，分别计算了这些模式下的电子回旋波电流驱动和波功率沉积.得到在中心负剪切下，驱动电流最大，驱动效率最高，功率沉积和电流分布区间跨度大；在常规剪切H模式下，驱动电流较小，分布区间跨度比较窄，驱动效率相对较低；在常规剪切L模式，驱动电流效率最低，分布区间跨度也非常集中. 关键词： 托卡马克 电子回旋波电流驱动 中心负剪切 常规剪切     

超声Lamb波混频激励效率与模式选择

研究了超声Lamb波混频的激励效率与模式选择。在非零能量流和相匹配条件的基础上,结合Lamb波在结构中的状态分布,提出了以激励效率参量作为超声Lamb波混频模式选择的依据。根据混频条件筛选混频模式对,计算相应的激励效率参量,并通过超声Lamb波混频的仿真模拟与实验测量进行验证。通过对比仿真与实验中得到的非线性参量与激励效率参量的关系,证明了激励效率参量作为模式选择依据的有效性。研究表明,激励效率参量可以有效地表征超声Lamb波混频的激发效率,从而筛选非线性效应明显的模式对,更好地实现损伤的检测与表征。     

原子消相干对四能级EIT系统中非线性效应的影响

文章在理论上研究了原子消相干速率对Rb原子四能级Tripod系统中EIT增强的交叉Kerr非线性的影响.结果表明,交叉Kerr非线性效应随着原子消相干速率的减小而增大.当两基态之间消相干速率γ1从2.5 MHz减小到0.2 MHz时,交叉Kerr非线性折射率可增强一个数量级.     

光子晶体光纤纤芯整形获得中空模式输出

实验研究了高非线性光子晶体光纤中模式控制的非线性过程,利用激发出高阶模式获得上转换到可见光波段的色散波.通过控制输入飞秒激光的偏振方向,获得了两组相互正交的高阶模式的非线性输出.进一步在光子晶体光纤空气孔包层中注入蜡修整纤芯结构,使得正交模式的有效模折射率差降低,从而形成简并的模式,并通过叠加简并模式获得了中空模场的输出. 关键词： 光子晶体光纤 飞秒激光 频率变换 中空模式