具有色散系数的(2+1)维非线性Schrödinger方程的有理解和空间孤子

非线性Schrödinger方程是物理学中具有广泛应用的非线性模型之一. 本文采用相似变换, 将具有色散系数的(2+1)维非线性Schrödinger方程简化成熟知的Schrödinger方程, 进而得到原方程的有理解和一些空间孤子.     

热非局域非线性高阶界面孤子的多种孤子解

讨论了是光束在(1+1)维的热致非局域介质中的传输, 此介质在中心处被分为两部分, 两部分的线性折射率是不同的. 发现在中心处的界面附近存在多阶稳定的界面孤子. 本文研究的是五阶和六阶界面孤子, 它们都存在三种不同的孤子解. 三种孤子解的波形、束宽、光束重心、存在和稳定区间都是不相同的. 五阶孤子的三种解都存在稳定区间, 并且其中两个解存在共同稳定区域. 然而六阶孤子只有其中一种解存在稳定区间.     

二元凝聚体中亮-亮孤子的振荡-局域转变行为

考虑时间相关的种间相互吸引作用,研究了局限于谐振外部势阱中的二元玻色-爱因斯坦凝聚体中亮-亮孤子的传播特性.结果表明,当种内和种间相互吸引作用都不变时,亮-亮孤子呈现出周期性的振荡;如果种内相互吸引作用仍保持不变,而种间相互吸引作用随时间指数增加时,发现凝聚体中产生振荡-局域转变行为,且这种振荡-局域的转变行为可通过调节谐振势阱的横向囚禁频率来控制.此外,还设计了实验方案来观察孤子的这种振荡-局域转变行为.     

异质三周期光子晶体的光子带隙特性

利用传输矩阵法研究了由TiO₂和SiO₂两种材料构成的异质三周期一维光子晶体的传光特性,发现该结构能在波长为200~ 2 000 nm的范围内形成7处比较明显的光子带隙,并且波长越大,带隙的宽度越大。重点研究了这种结构的光子晶体的透射谱线与入射角度、介质层数及介质层厚度的关系,发现该结构形成的光子带隙的大小和位置对介质层的循环周期数不敏感,但对入射角度和介质层的厚度很敏感。     

轴对称静电场的束流光学模拟与设计

为了对高压倍加器和静电加速器等低能加速器中一些具有特殊结构的轴对称静电元件进行模拟和设计,采用传输矩阵法编写了直流束的束流光学计算程序,并利用该程序对高频离子源预聚焦系统和移动式加速器中子源的束流光学系统进行了模拟和设计。程序将整个轴对称静电场区域看作厚透镜,并均分成若干个小区间,先利用其他电磁场软件计算区域内的轴上电势分布,然后根据该电势分布计算每个小区间内的束流传输情况得到束流的包络曲线。该程序可以用于计算非线性效应可忽略的复杂轴对称静电场中强流和弱流束的传输,且所需计算时间很短。     

衬底温度对Cu2O薄膜结构和性能的影响

采用射频磁控溅射技术在石英衬底上制备了Cu2O薄膜。系统研究了衬底温度对薄膜结构、光学和电学性能的影响。XRD的结果显示,在所有衬底温度条件下均可得到单相的Cu2O结构,而且随着衬底温度由500 K升至800 K,薄膜表现出(111)择优取向的生长特点。电学和光学测试结果表明,室温电导率和光学带隙随着衬底温度的升高而增加,800 K制备的薄膜的带隙值最高约为2.58 eV。     

Loop Algebras and Bi-integrable Couplings

A class of non-semisimple matrix loop algebras consisting of triangular block matrices is introduced and used to generate bi-integrable couplings of soliton equations from zero curvature equations.The variational identities under non-degenerate,symmetric and ad-invariant bilinear forms are used to furnish Hamiltonian structures of the resulting bi-integrable couplings.A special case of the suggested loop algebras yields nonlinear bi-integrable Hamiltonian couplings for the AKNS soliton hierarchy.     

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。     

周期量级激光脉冲作用下原子电离不对称性研究

应用不对称性参量对周期量级强激光脉冲下原子电离分布的反演不对称性进行了定量分析.采用非微扰的散射理论解析方法和三个激光模式模拟超短脉冲,研究不对称性参量随激光强度、包络位相和脉冲宽度的变化.计算表明,这种不对称性是随着波包的绝对位相以正弦形式变化而变化,其最大不对称程度依赖于脉冲强度和脉冲宽度.随着激光强度的提高,不对称性参量是先降低到最小值然后增加.对脉冲宽度相对长、有几个周期量级的高强度激光,其不对称性具有显著的特点.因此,提高脉冲强度有助于对包络绝对位相变化的观察.     

超高斯型光脉冲在零色散区传输特性的研究

根据超短脉冲在光纤中传输所遵从的高阶非线性薛定谔方程,采用分步傅里叶方法模拟了超高斯型超短脉冲在光纤中的传输演化.在零色散区对损耗、高阶色散、高阶非线性、啁啾等因素对光脉冲传输的影响进行分析并得出了一些结论:损耗对传输脉冲的形状影响比较小基本上可以忽略,对脉冲的幅度影响比较大.一阶孤子传输一段距离后稳定时的幅度和脉宽在传输时基本不变,是进行光孤子通信的理想载体,而高阶孤子在开始传输和传输过程中的幅度和脉宽变化较大.当这些因素共同作用时,对脉冲的传输特性有较大的影响.但通过合理的选择各个影响因素的参量,能得到一个比较适于信息传输的高阶孤子脉冲.这对通过提高入射光脉冲功率使光脉冲在光纤中形成高阶孤子来提高两光中继器之间的中继距离的研究有一定的参考意义.