One-step alternating direction implicit FDTD algorithm

In this paper, a novel unconditionally stable alternating direction implicit finite-different time-domain method(ADI-FDTD) called the one-step ADI-FDTD method is presented, where the calculation for one discrete time step is performed using only one procedure, but not the original two sub-updating procedures. Consequently, the proposed one-step ADI-FDTD methods have consumed less computer memory and computation resources and have been faster than the conventional ADI-FDTD methods. We analytically and numerically verified that the new algorithm is unconditionally stable and free from the Courant condition.     

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由色散方程和流体方程推导得到了横等离激元和对等离子体相互作用的非线性控制方程,利用场论的方法构建非线性控制方程的拉格朗日密度函数并求得相互作用过程中守恒的等离激元数和总能量。通过标度变换发现横等离激元由于调制不稳定性将坍塌形成小尺度的局域结构。在坍塌过程中横等离激元产生的有质动力随场强的增强而增强。由于有质动力对粒子的排斥,对等离子体中将产生小尺度的密度空穴。     

虚光子过程对“两个二能级原子-单模光场”相互作用系统场熵演化特性的影响

利用全量子理论,研究了非旋波近似下两个二能级原子与单模光场相互作用过程中受激场场熵的演化规律,通过与旋波近似下的相应结果进行比较,进一步揭示出非旋波近似条件下虚光子过程对场熵演化特性的影响.     

费米分布等离子体中的韦伯不稳定性

基于经典的等离子体弗拉索夫-麦克斯韦动理学理论,研究具有任意简并的无磁化各向异性费米分布等离子体中韦伯不稳定性。在非简并态极限下得到的结果与麦克斯韦分布情况下的解析结果一致。对于任意简并态,利用数值分析得到了韦伯不稳定性增长率。此结果可能应用于下一代强激光与固体密度等离子体相互作用实验。另外,结果表明,由经典动理论得出的韦伯不稳定性的一些性质不同于从量子动力学理论得出的性质。     

克尔介质中场与级联三能级原子相互作用的熵特性

研究了在克尔介质中相干场与级联三能级原子相互作用的熵演化规律。讨论了克尔介质及初始平均光子数对场熵演化的影响。     

虚光场对克尔介质中受激原子统计性质的影响

研究了类克尔介质中虚光场效应对受激三能级了的光子统计演化性质的影响。结果表明：虚光场效应导致了受激辐射场的光子统计演化中出现的量子噪声,量子噪声随光场频率的增大而减小,当增大到一定值时,量子噪声几乎消失,原子－场耦合系数的增加使光子统计演化的拉比振荡的振幅加大、频率变快;而介质－场耦合系数的增加使光子统计演化拉比振荡的振幅变小、频率变慢。     

Kerr效应和虚光场对三能级原子-场系统光子反聚束效应的影响

研究Kerr介质中,非旋波近似下,一个级联型三能级原子与光场相互作用的二阶相干度的时间演化,讨论了Kerr效应和虚光场效应对场的光子反聚束效应的影响.结果表明,虚光场的影响使系统出现量子噪声;而Kerr介质常量x、共振频率ω的增大及原子-场耦合系数g的减小都将降低原子对激发场的吸收效率,削弱受激辐射场的光子反聚束效应,其中以g的变化对系统的影响最为明显. 关键词： 非旋波近似 Kerr效应 反聚束     

Kerr介质中单模平衡辐射场与耦合双原子Raman相互作用的光场压缩效应

利用全量子理论，研究了在Kerr介质中单模热辐射场与耦合双原子Raman相互作用过程中的光场压缩效应。结果表明：Kerr介质肛的加入将破坏系统的非经典性质，使系统的非线性性质加强；研究结果还揭示了初始场强度二、原子间耦合系数g以及原子的初始状态（θ，φ）对光场压缩效应的影响。     

激光等离子体中极端相对论性电子的朗缪尔湍动加速

从理论上研究了激光等离子体中极端相对论性高能电子的朗缪尔激元湍动加速，得到了高能电子的加速谱。这种加速谱具有指数的形式，和实验所得到的结果相符。     

随时间变化的原子间耦合系数对T-C模型中场的光子统计性质影响

采用全量子化理论,在相互作用绘景中,研究了T-C模型中随时间变化的原子间耦合系数对系统的光子统计性质影响。结果发现:原子间的耦合会削弱原子与场间的相互作用;g取常数时,g值的增大使曲线的崩塌-复苏周期变长,且崩塌时间变长;当原子间耦合系数取为时间的函数g(t),且g(t)=Vsin(ωt),V为常数,ω为耦合系数变化的频率,ω的变化使g(t)对〈n∧(t)〉的演化曲线呈现出周期性的调制作用,曲线被调制出各种曲线图,这与g取常数时对〈n∧(t)〉演化曲线的影响明显不同。