光折变聚合物中的小振幅空间光孤子(英文)

给出了稳态条件下光折变聚合物中的小振幅空间孤子的演化方程,得到了方程的暗、亮孤子解析解,并且给出了小振幅聚合孤子的宽度表达式。结果表明,光折变聚合物中存在着双曲正切形式的小振幅暗空间孤子和双曲正割形式的小振幅亮空间孤子,小振幅聚合孤子的宽度与外加电场成反比关系。     

一维光学格子孤子的传输特性及控制研究

利用解析和数值方法研究了在具有横向折射率周期性调制的克尔型非线性介质中光学格子孤子的传输，得到了孤子参数的演化方程以及格子孤子的形成和稳定传输的条件.结果表明：当光束的入射角小于某临界角度时，光束可被类似波导形式的路径俘获而稳定传输，该临界角随折射率调制周期、调制深度的增加而增大，且光束越窄临界值越大.此外，线性空间啁啾虽然对光束传输的中心位置没有任何影响，但会导致光束发散从而破坏格子孤子的形成和稳定传输，对此提出了采用特定功率取值来补偿啁啾作用从而形成格子孤子的方案. 关键词： 光孤子 光学格子 光传输 矩方法     

双光子光折变晶体中两分量矢量空间孤子(英文)

为了研究外加偏压双光子光折变晶体中的矢量空间孤子,建立了矢量空间孤子的动态演化方程,给出了矢量空间孤子数值解.采用数值模拟的方法,求解矢量空间孤子的数值表达式,理论预言了稳态条件下亮-亮、暗-暗自耦合矢量空间孤子的存在;同时,数值求解演化方程,分析了亮-亮自耦合矢量空间孤子的演化特性.数值结果表明,无论两孤子分量的强度近似相等还是有较大差别,这些自耦合矢量空间孤子都可以由数值积分程序给出.亮-亮、暗-暗自耦合矢量空间孤子在双光子光折变晶体中稳定存在.     

非相干耦合热电光伏光折变空间孤子对(英文)

基于无偏压光伏光折变晶体,理论研究了热电效应和光伏效应共同作用下的稳态空间孤子对.从非相干耦合波方程出发,推导了热电光伏孤子对的数值解;采用有限差分方法,数值模拟了各类孤子对的强度包络.结果表明:在自散焦光伏光折变晶体中,当正的热电场远大于光伏场时,亮-亮孤子对可以存在;当暗-暗或者灰-灰孤子对存在时,负的热电场可以增强自散焦效应,进而减小孤子的半峰全宽.各类孤子对的半峰全宽可以通过改变热电场的大小而加以操控.此外,非相干耦合热电光伏孤子对可以在一定条件下分别退化成热电孤子对或者光伏孤子对.借助晶体的热电效应,可以使光折变晶体LiNbO3从自散焦转变成自聚焦,从而灵活控制晶体中孤子对的特性.     

含分压电阻的光折变屏蔽光伏空间灰孤子(英文)

为了研究外加偏压光伏光折变晶体中的空间灰孤子,建立了含分压电阻的光折变屏蔽光伏空间灰孤子的演化方程,给出了灰孤子解.采用数值模拟的方法,求解灰孤子的数值表达式,得到了不同参量取值下的灰孤子包络.数值结果表明:当分压电阻、晶体的外加电场和光伏场取不同值时,可以分别得到有无分压电阻的屏蔽灰孤子;开路的光伏灰孤子,有、无分压电阻的闭路光伏灰孤子;有、无分压电阻的屏蔽光伏灰孤子.     

在孤子控制下两个飞秒光孤子间的相互作用

直接运用变系数高阶非线性薛定谔方程的精确2-孤子解,来研究在孤子控制下两个飞秒光孤子间的相互作用,讨论了邻近孤子的稳定性.结果表明联合控制群速度色散分布,三阶色散分布和非线性分布能抑制两个飞秒光孤子间的相互作用,而且能避免孤子超前或滞后,在特定的孤子控制系统下,两个飞秒光孤子有良好的稳定性.     

一类两维光学格子中稳定的复合孤子

对两维光学格子中非线性薛定谔方程一类新的稳态解做了数值分析，发现其在传播过程中逐渐衰变为一种稳定的复合孤子，孤子的两分量在传播过程中不断交换能量，总能量守恒. 关键词： 稳态解 两维格子 孤子     

二维三角光学格子中的PT光孤子研究

研究了基于自散焦克尔非线性的PT对称三角格子中双峰光孤子的存在性及稳定性。采用改进的平方算子法(MSOM)迭代计算出孤子的数值解,发现双峰之间具有相同相位的双峰光孤子存在于第一带隙,并且可以在某个范围内稳定传输。由傅里叶配点法得到的线性稳定性与非线性模拟传输的结果是一致的。此外,这种PT对称的双峰光孤子对入射角度非常敏感,从不同角度入射的光孤子具有不同的传输特性。     

光折变空间孤子

概述了光折变空间孤子与类Ｋｅｒｒ孤子的区别，光折变空间孤子的产生条件，物理机制以及实验观察，并展望了它的应用前景。     

向列相液晶中空间光孤子的观测

分别以He-Ne激光器、半导体激光器和Ar⁺激光器作为光源照射液晶材料，在低光强入射的情况下均观察到了光束的自聚焦现象以及空间光孤子的形成，观察到了长度l>5mm的孤子波和多模空间光孤子，并对空间孤子的产生条件及特性进行了讨论. 关键词： 自聚焦 空间光孤子 向列相液晶     

中空圆柱形边界条件下非线性介质中的晶格孤子

本文采用自相似方法求解中空圆柱形边界贝塞尔晶格中变系数非线性薛定谔方程, 得到了与数值模拟解一致的解析解, 表明由非衍射贝塞尔光束诱导的光子晶格可支持稳定的自相似孤子簇. 精确解ψ_mn是n+2层, 2m极的多极孤立波, 其形状及大小在传播过程中保持不变. 关键词： 空间光孤子 贝塞尔晶格 边界 自相似     

Novel Quantum Phases of Ultracold Bosonic Atoms in Honeycomb Optical Lattice

We study the quantum phase transition of ultracold atoms in the honeycomb optical lattice. The Hamiltonian of ultracold bosonic atoms in the honeycomb optical lattice is derived. We take the mean-field approximation and further solve the Hamiltonian with the numerical diagonalization method. We obtain the phase diagram and find that the Mort-insulator （MI）, density wave （DW） and modulated superfluid （MS） phases appear. Furthermore, the phase diagram is analyzed according to the order parameter and the average number of particles.     

光子晶格中新颖的空间带隙孤子——饶毓泰基础光学二等奖介绍

光子晶格作为一种光学周期性离散体系,具有通常均匀介质所无法比拟的独特性质,它为空间离散孤子、表面波以及衍射操控等一系列线性和非线性离散动力学行为的实验观测提供了便利条件,同时在全光路由、全光开关和光子计算机等方面具有重要的应用前景.文章简要回顾了南开大学的研究小组近期在二维光子晶格中有关空间带隙孤子的一系列研究工作,包括二维基本带隙孤子、类偶极带隙孤子、带隙孤子串以及涡旋带隙孤子等.在有的实验过程中,文章作者清晰地观测到探测光束的频谱整形,波常数从具有反常衍射的导带底部演化到光子禁带中,并且通过干涉图反映     

基于强非局域空间光孤子的温度传感器原理

为了让温度传感器在集成化全光控制中找到实现途径,提出一种基于非局域空间光孤子传输的温度传感器的理论方案.以铅玻璃作为非局域空间光孤子的传输介质,通过研究圆柱形铅玻璃中, 中心入射光束在传输过程中的相移问题, 得出在环境温度0.32 ℃的改变就可以引起孤子π相移的结论.此温度改变对相移的调制有望为基于干涉仪原理的温度传感器提供一个可行且灵敏度较高的实现方案.     

Spin-Orbit Coupled s-Wave Superconductor in One-Dimensional Optical Lattice

We study the topological properties of spin-orbit coupled s-wave superconductor in one-dimensional optical lattice. Compared to its corresponding continuum model, the single particle spectrum is modified by the optical lattice and the topological phase which is characterized by the Majorana edge modes can survive in two regions of the singleparticle spectrum. With the help of the self-consistent Bogoliubov-de Gennes calculation in the harmonic trap, we find that the existence of an upper critical magnetic field removes the topological superconductor phase to the trap wings.We also study the effects of nonmagnetic and magnetic impurity on the topological properties, and find the universal behavior of the mid-gap state induced by impurity in the topological superconductor phase in strong scattering limit.     

光晶格原子钟研究进展

钟跃迁频率在光学频段的光晶格原子钟已经实现了10-19 量级的频率稳定度和10-18 量级的频率不确定度, 在量子频标、 量子模拟和精密测量等领域有着重要的应用. 本文综述了光晶格原子钟的发展历史、 工作原理、 性能评估和应用与展望.     

光学相控阵光束电扫描技术及仿真

光学相控阵技术是一种新型光束偏转及扫描技术,介绍了光学相控阵技术光束电扫描的原理,分析了光学相控阵主要参数及高斯光束替代平行光束入射对偏转效果的影响,研究了三种利用光学相控阵实现多光束扫描的方法。研究结果表明,为了提高光束质量应尽量减小单元周期,增大光学相控阵尺寸和填充率,但减小周期并不能完全抑制栅瓣,而高斯光束取代平行光束入射仅影响偏转光束的角宽度,所研究的三种多光束扫描方法均有效,三种方法各有优缺点。     

Superfluid-Mott-Insulator Phase Transition of Bosons in an Optical Lattice

The Bose-Hubbard model describing interacting bosons in an optical lattice is reduced to a simple spin-1 XY model with single-ion anisotropy in the vicinity of the Mort phase. We propose a mean-field theory based on a constraint SU（3） pseudo-boson representation on the effective model to study the properties of the superfluid-Mott-insulator phase transition. By calculating the elementary excitation spectra and the average particle number tluctuation in the Brillouin zone center, we lind that the energy gaps vanish continuously around （JXY/Jz）c≈ 0.175 and （JxY/Jz）c ≈ 0.094 for 2D and 3D cubic lattices respectively, where the superfluid order parameters come up from zero and the Mort insulator state changes into a superfluid state.     

Modulational Instability of Spinor Condensates in an Optical Lattice

We obtain analytically the static states and corresponding collective-excitation spectra of a quasi-onedimensional spin-1 condensate modulated by a long-wavelength optical lattice in the weak lattice limit. It is demonstrated that both ferromagnetic and antiferromagnetic condensates may exhibit dynamical instability, which agree with the results with numerical simulation. In the homogeneous limit, our results reduce to the previous results for homogeneous spinor condensates, i.e., dynamical instability can occur only for ferromagnetic interaction and an antiferromagnetic condensate is always dynamically stable.