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1.
在非局域非线性克尔介质中,通过对介质实对称响应函数的泰勒展开,简化了非局域非线性薛定谔方程所对应的Lagrange密度,进而利用变分法对光束的传输问题进行了分析.求出试探解各个参量的演化方程并得到了自聚焦介质中的厄米高斯型光束的精确解析解,当输入功率达到临界功率时,即形成高阶空间光孤子(厄米高斯孤子),其最低阶(基模光孤子)就是高斯孤子.通过数值模拟发现解析解与数值解符合得很好.
关键词:
非局域克尔介质
变分法
厄米高斯光束
空间光孤子 相似文献
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本文得到了强非局域非线性介质中的一类高阶空间孤子,即完美厄米高斯高阶孤子.此类高阶孤子在入射面处的场分布与完美厄米高斯光束束腰处的场分布相同.在传输过程中,其场分布呈周期性演化,周期为Δz=π/β0. 相似文献
4.
文章基于强非局域非线性空间中
的线性模型利用试探调制解的方法得到了1+2维矩空间的厄米高斯型解。
厄米高斯型解和拉盖尔高斯型解都为高阶模传输光孤子解,但其所选择的坐标基不一样,使得高阶模孤子的特性也不同。
文章首次分析了两类孤子之间的联系,并提出了两类孤子之间
的转化可能。 相似文献
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王学文 《原子与分子物理学报》2009,26(6):580-584
本文得到了强非局域非线性介质中的一类高阶空间孤子,即完美厄米高斯高阶孤子。此类高阶孤子在入射面处的场分布与完美厄米高斯光束束腰处的场分布相同。在传输过程中,其场分布呈周期性演化,周期为 △Z=(注:公式粘贴不上,请见稿件) . 相似文献
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依据非局域非线性介质中双光束传输时遵循的非局域非线性薛定谔耦合方程,在强非局域情形下,通过把响应函数作泰勒展开近似取到二阶,运用变分法求出了正交偏振、中心重合的双厄米高斯光束在强非局域介质中传输时各参量演化规律和一个临界功率,并运用分步傅里叶算法数值模拟出了束宽和相位的演化规律。当两光束以临界功率入射时,得到了正交偏振、中心重合的双厄米高斯空间光孤子及其大相移演化规律。当两光束以总临界功率入射,但两束光的入射功率不等时,光束可以形成呼吸子,但随着阶数的增加呼吸子将越来越不稳定。对于各阶呼吸子,功率大的束宽都作周期性压缩振荡变化,功率小的束宽都作周期性展宽振荡变化,且两呼吸子中功率大的相移随传输距离增加更快。在厄米高斯光束阶数小于5时,变分解得到的结果与数值解吻合较好。 相似文献
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利用(1+1)维Snyder-Mitchell模型讨论了由强非局域介质构成的平面介质波导中同频率和同极化的双光束和三光束同向共同传输的相互作用过程,得到了任意斜入射双光束和三光束相互作用的精确解析解.强非局域空间光孤子的相互作用过程是其特殊情况.基于强非局域空间光孤子的相互作用原理, 提出了实现光子开关、光子“同”(XNOR)和“或非”(NOR)逻辑的新理论方案,并讨论这些基本光子信息处理器件的优化设计问题.
关键词:
强非局域非线性介质
空间光孤子的相互作用
光子开关和光子逻辑 相似文献
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研究了强非局域克尔介质中光束的演化规律,通过相位分析得到了空间孤子相互作用所满足 的非局域非线性薛定谔方程的简化近似模型,并获得了双光束传输的解析解.结果表明在传 输过程中相互作用的高斯光束的相位决定于它们的输入总功率.以振幅一强一弱共同传输的 高斯光束为例进行了具体研究,得到了强光和弱光的解析式,相位分析显示弱光在相当短的 传输距离之内能产生大的相移,可以通过对强光能量的调控来实现对弱光的相位调制.
关键词:
非局域克尔介质
空间光孤子
孤子相互作用
相位调制 相似文献
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In this paper, discussed is the evolution of two co-propagating optical beams in parallel in nonlocal Kerr media, governed by the nonlocal nonlinear Schrödinger equation (NNLSE). A simplified model to the NNLSE is presented when the media is strongly nonlocal, which is a bridge between the Snyder–Mitchell model (Snyder and Mitchell Science 276 1538, 1997) and the strongly-nonlocal model (Guo, Luo, Yi, Chi, and Xie Phys. Rev. E. 69 016602, 2004). It is found that when one of the soliton beams is much stronger than the other, the weaker (probe beam) can experience $\pi $ nonlinear phase shift, which can be modulated by the stronger (pump beam), within a rather short propagation distance (about 40-m). The comparisons of analytical solutions of the model with numerical simulations of the NNLSE show that the model is of excellent accuracy in the case of strong nonlocality. 相似文献
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Zhiping Dai Shiqing Tang Zhenjun Yang Zhenfeng Yang Shumin Zhang Xingliang Li 《Journal of Russian Laser Research》2017,38(3):241-248
The nonlocal nonlinear Schrödinger equation (NNLSE) describes the propagation dynamics of optical beams in nonlinear media with a spatial nonlocal response. Based on NNLSE, we obtain the generalized sine hollow solitons and breathers and show that the transverse intensity evolutions of them are always periodical. However, if the incident power takes a critical value, the beam width can remain invariant during the propagation, just like the solitons. Otherwise, the beam width varies periodically, just like the breathers. We investigate the evolution characteristics for both cases analytically and numerically in detail. 相似文献
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基于强非局域非线性介质中的Snyder-Mitchell模型,利用分离变量法得到了(1 1)维光束传输的厄米-高斯型解析解.比较厄米-高斯型解析解与非局域非线性薛定谔方程的数值解,证实了,在强非局域条件下,该厄米-高斯型解与数值解完全吻合.对厄米-高斯光束的传输特性进行研究,结果表明,光束束宽会出现周期性的压缩或者展宽现象.并且得到了实现厄米-高斯光束稳定传输的临界功率、厄米-高斯孤子解及传输常量,临界功率与厄米-高斯光束的阶数无关,但传输常量随阶数的增加而增加.高斯呼吸子和高斯孤子就是基模厄米-高斯呼吸子和基模厄米-高斯孤子. 相似文献
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The nonlocal nonlinear Schrödinger equation (NNLSE) with competing weakly nonlocal nonlinearity and parabolic law nonlinearity is explored in the current work. A powerful integration tool, which is a modified form of the simple equation method, is used to construct the dark and singular 1-soliton solutions. It is shown that the modified simple equation method provides an effective and powerful mathematical gadget for solving various types of NNLSEs. 相似文献
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强非局域克尔介质中光束传输的变分问题 总被引:5,自引:4,他引:1
在非局域克尔介质中,光束的演化规律服从非局域非线性薛定谔方程。用变分法对此问题进行了重新表述。在强非局域的情况下,通过对介质响应函数进行泰勒展开,可以解析地表示变分问题。束宽的演化规律也可以定性地从光束束宽变分势得出。运用瑞利-里兹方法求解其变分方程,分别求出光束在自散焦和自聚焦介质中的变分解。对于自聚焦介质,当输入功率为某一特定值时,可以得到空间孤子,其束宽在传输过程中保持不变。通过与其他方法得到的解比较表明,变分法是解析讨论光束在非局域非线性介质中演化规律的方法之一。 相似文献