孤子
- 饱和非线性超晶格中带隙孤子的特性研究
线性超晶格中带隙孤子的特性研究*黎 磊，胡佐富，陈文洁，陈彦彰，钟 超（井冈山大学数理学院，江西，吉安 343009）利用光谱重构法求解了聚焦饱和非线性超晶格半无穷带隙中的基模孤子，并研究了饱和程度和超晶格势场的相对强度对孤子的功率、稳定性的影响。研究结果表明：对于给定相对强度的超晶格势场，当饱和程度较低时，孤子在高功率区域不稳定，并且孤子的稳定范围随着饱和程度的增大而变宽；当饱和程度较高时，孤子功率随传播常数增大快速增大，但孤子是稳定的。此外，对于给定的
井冈山大学学报(自然科学版) 2022年6期2023-01-09
- 熔融耦合器中耦合模式与新型孤子结构*
耦合模式构建新型孤子结构和稳定性的关联性.对于高斯型耦合模式,存在多极类亮孤子、平顶孤子和多极灰孤子结构.一至三极对称峰值的类亮孤子、灰孤子和平顶孤子传播是稳定的,孤子峰值不同的三极类亮孤子和三极灰孤子均不能稳定.研究发现灰度将影响灰孤子传播的稳定性.通过调制耦合函数宽度,可实现孤子结构的转换.1 引言自从Snyder 和Mitchell[1]提出强非局域非线性介质中光孤子以后,非局域介质中的空间光孤子性质的研究引起了科学研究者的广泛兴趣,发现介质的非局域
物理学报 2022年23期2022-12-14
- α-螺旋蛋白质中耦合非线性薛定谔方程高阶孤立波的动力学特性
性形式并研究了多孤子解；Du等[14,16]构造了广义Darboux变换,推导出该方程的一阶和二阶半有理解,并通过这些解对孤子、呼吸子和怪波进行分析,随后,又利用Darboux-dressing变换得到该方程的矢量怪波。目前,对方程(1)四孤子相互作用的动力学特性的研究较少,因此,利用广义Darboux变换求得方程(1)的孤子解,通过数值模拟,进一步丰富了α-螺旋蛋白质中四孤子的动力学特性。2 广义Darboux变换方程(1)所对应的线性谱问题或Lax方程
重庆理工大学学报(自然科学) 2022年10期2022-11-07
- 拓展的（2+1）-维浅水波方程共振解
的双线性形式和多孤子解通过因变量变换得到方程（3）的双线性形式式（5）中：f=f（x，y，t）；D为Hirota微分算子，定义由式（5）可知，多孤子的表达式为其中对μ的求和取μj=0,1（j=1，2，…，n）的所有可能的组合，且其中ki、pi、ηi（i=1，2，…，n）为任意常数。将式（6）代入式（4）得到方程（3）的多孤子解为2 N=2时方程（3）的典型解2.1 二孤子的共振解当N=2时，令a12=0，则式（6）变为色散关系满足由式（8～10）得到方程（
丽水学院学报 2022年5期2022-10-19
- PT 对称极化子凝聚体系统中的稳定孤子及其调控*
找到了零背景的亮孤子、零背景的多极暗孤子、非零背景的多极对称暗孤子、对称破缺暗孤子、非零背景的凹陷、凸起暗孤子,并讨论了外势虚部与非均匀泵浦对孤子轮廓与孤子稳定性的影响.通过分析孤子的轮廓与稳定性,厘清了 PT 对称外势与非均匀泵浦之间的竞争关系,给出激发各种亮、暗孤子的方案,并界定了这些孤子的存在与稳定区域.最后,通过调制 PT 对称外势虚部实现了对 PT 对称破缺暗孤子的调控,揭示了极化子凝聚体系统在全光开关等光信息处理方面的潜在应用.1 引言耗散、增
物理学报 2022年18期2022-09-30
- 修正Kadomtsev‐Petviashvili 方程的分解及其孤子解
所周知，求解高维孤子方程难度很大［1‐2］。在过去的三十年里，许多研究学者致力于将高维孤子方程分解为几个已知的（1+1）维孤子方程，这些可以通过引入变量约束［1-3］的途径来处理，因此高维方程的解可以由相应的（1+1）维方程的解来表示。事实上，有许多方法可以获得（1+1）维孤子方程的精确解，如逆散射变换、Hirota 双线性方法、Bäcklund 和Darboux 变换、代数几何方法等，其中，Darboux 变换是获得某些孤子方程精确解的最有效的方法之一。
内蒙古师范大学学报(自然科学汉文版) 2022年4期2022-06-30
- 非均匀自散焦PT系统中的不对称亮孤子
制非线性系统中的孤子动力学受到了广泛关注.当增益-损耗较弱时,系统线性谱为全实,当增益-损耗超过相变过渡点时,系统表现为复的本征谱[1-3].宇称-时间(PT)对称要求复势满足V(x)=V*(-x)这一条件,即其实部偶对称,虚部奇对称[1-3].自PT势引入非线性光学以来,人们已对局域和周期性反对称增益-损耗PT系统中的孤子进行了深入研究,发现了基阶[3]、偶极[4]、多峰[5]和缺陷[6]等形式孤子.此外,纯非线性晶格[7]和线性与非线性混合晶格[8]中
陕西科技大学学报 2022年3期2022-05-27
- 耦合Gerdjikov-Ivanov方程高阶孤子解的研究
言孤立子又被称为孤子(Soliton)，在不受外界阻力影响的理想状态下，其性状基本稳定[1-2]. 目前，对于孤子的精确定义还无法做到统一，但是有关孤子的几个特性却是众所周知的：(1)孤子的能量大多集中在一个狭小的波包中. (2)相互作用后的孤子仍保持原来的速度与振幅属于孤子间的弹性碰撞； 碰撞之后会发生相移，即碰撞后孤子的移动轨迹会发生偏离属于孤子间的非弹性碰撞. (3)同向孤子相互吸引，异向孤子则相互排斥. 孤子动力学性态的研究成果对物理实验和工程实践
中北大学学报(自然科学版) 2022年2期2022-05-05
- 修正KdV-sinh-Gordon方程的实N孤子解及复N孤子解
形式，并进行实N孤子解的计算，接下来根据变数代换中参数的不同，进行复N孤子解的构造，最后讨论孤子分子的存在条件。1 mKdV-SHG方程的实N孤子解使用Hirota双线性导数法进行计算时，首先对u进行变数代换:(4)式中：f和g均为x和t的实函数。取fxxg-2fxgt+fgxx=0作为条件之一，可将上式转化为以下双线性形式：(5)为了求解式(5)，本研究进行了f函数和g函数的构造。设f和g可以按参数ε展开为级数，即(6)式中：fi和gi均为x和t的实函数
河南工程学院学报(自然科学版) 2022年1期2022-04-07
- 双势作用下玻色-爱因斯坦凝聚孤子的操控
,实现对BEC双孤子相互作用的操控[7]、通过调节周期性势阱的驱动频率和强度来控制孤子的位置[8]。另外还有利用超辐射散射实现对BEC动量的操控[9],以及通过调节原子有效质量,可以在不改变双阱势的前提下操控凝聚体[10]。本文考虑通过控制外势场实现对BEC孤子的操控,关注的外势是双势,对双势参数的调节可实现对其强度、宽度和位置等的改变。数值模拟研究发现,BEC孤子在不同参数的双势中表现出不同的演化行为,因此可以通过控制双势实现对BEC孤子的操控。1 理论
量子电子学报 2021年6期2021-12-14
- 广义（2+1）维破裂孤子方程的非局域对称、多孤子解和孤子分子
0 引言广义破裂孤子方程其中，a，b，c，d和e是任意常数。方程（1）用来描述沿y-轴方向传播的Riemann波和沿x-轴方向传播的长波之间的相互作用。方程（1）包含着多个非线性物理模型。例如，如果u=wx，v=wy，b=1，a=c=0，d=-4，e=-2，则方程（1）转换成由Calogero和Degasperis提出的破裂孤子方程[1]特别地，如果u=wx，v=wy，a=c=0，b=1，d=e=4，方程（1）简化为另一破裂孤子方程[2]对于方程（2）和（
丽水学院学报 2021年5期2021-10-31
- 非局域非线性耦合器中暗孤子的传输*
4)研究了空间暗孤子在非局域非线性耦合器中的新解和传输稳定性.发现非局域非线性耦合器中存在稳定的基态暗孤子和多极暗孤子的束缚态.分析了非局域程度、非线性参数、传播常数和耦合系数变化对基态暗孤子的峰值、束宽和功率的影响.讨论了基态暗孤子和多极暗孤子的传输稳定性,发现基态暗孤子在其存在的区域总是稳定的,偶极以及多极暗孤子存在不稳定区间,稳定区间取决于传播常数和介质的非局域程度,并且多极暗孤子的稳定传输还受孤子间距的影响.1 引 言由于光学耦合器的特殊性质及其潜
物理学报 2021年18期2021-10-08
- 非线性薛定谔方程的精确解析解
从理论上首次提出孤子并在实验中得到证明以来[1]，孤子的研究已成为一个有吸引力的研究领域。孤子作为一种超短脉冲的特殊形式，能够保持其速度和形状不变。 在长距离传输中，由于其在组速度色散(GVD)和非线性(例如自相位调制，SPM)效应之间的平衡而引起的[2]。 实际上，已经在一些领域研究了孤子，包括应用数学，理论物理学，玻色-爱因斯坦凝聚和非线性光学，以及由于其优越的性能而在超快光学中的某些物理应用[3]。在本文中，我们将介绍一个描述具有非线性和分布色散的非
南昌大学学报（理科版） 2021年2期2021-07-16
- 广义变系数Kadomtsev-Petviashvili方程的孤子解
.与经典的常系数孤子方程相比，变系数孤子方程更能贴近现实地反映问题的本质，因此，对广义变系数非线性方程的研究受到广大研究学者的关注.对于常系数的（2+1）维Kadomtsev-Petviashvili方程［1］专家们曾对其做了一系列的研究工作，可以采用对称与微分方程约化法［2］来构造该方程的孤子解，这一方法主要基于Lie群［3］及Lie代数结构［4］，但计算量偏大.1998年，范恩贵等人将齐次平衡法作改进，给出新的方程约化法［5］来求此类非线性方程的解［6
太原师范学院学报(自然科学版) 2021年2期2021-07-08
- Kundu-Eckhaus方程的N阶达布变换和精确解
性薛定谔方程中光孤子的传播[2].求解孤子方程的方法有很多，如：Hirota 双线性方法[3-4]，反散射方法[5-7]，齐次平衡法[8-9]，贝克隆变换法[10-11]，达布变换(DT)法[12-13]等.达布变换是由数学家Darboux在1882年发现的.利用达布变换求新解的步骤是：利用非线性微分方程的Lax对和常微分方程的谱理论，把非线性微分方程精确解的求解过程转化为代数过程.在知道种子解的条件下，通过代数运算求得新解.很多学者利用达布变换解决了很多
平顶山学院学报 2021年2期2021-04-27
- 色散补偿光纤中振幅对双孤子相互作用及传输的影响
430205)孤子，又称孤立波，是一种在传播过程中形状、幅度和速度都维持不变的脉冲状行波,是一种特殊形式的超短脉冲，利用光孤子特性可以实现超长距离、超大容量的光通信，光孤子在全光控制、全光网络及量子测量方面也有广泛的应用前景。光孤子进行非简谐运动，极化形成电偶极子，其极化强度对光场强度存在一定的非线性依赖关系。激光器输出功率较低时，极化强度较弱，非线性效应的影响较小，而随着激光器的输出功率不断加大，光脉冲不断变窄，电偶极子的极化强度就不断加大，非线性效应
湖北第二师范学院学报 2021年2期2021-03-29
- 小损耗介质中非相干耦合光束的传输特性
光束可称为空间光孤子。空间光孤子理论是实现光控光技术的基本原理之一,基于孤子之间的传输特性以及相互作用,改变空间孤子的孤子参量和选择介质的一些物理特性可以进行孤子的自控,进而实现全光操纵,这在全光计算、全光信息处理、全光网络以及量子测量等方面都有广阔的应用前景[4-6]。近年来,人们对各种空间光孤子展开了大量研究[7-13],大部分的探讨基于介质无损耗情形,事实上,光束在介质中传输时不可避免地会存在损耗,研究损耗对孤子的传输特性和孤子间的相互作用产生的影响
量子电子学报 2021年1期2021-02-25
- Burgers-Sharma-Tasso-Olver 方程的孤子分子及其半周期扭结子解
0）0 引言由于孤子分子在光学系统[1-4]、Bose-Einstein凝聚态[5]、非线性光学等众多领域有广泛应用，研究人员一直在持续深入地研究孤子分子，并已经建立了一系列孤子分子的理论体系[6-7]。最近呼吸孤子分子在锁模光纤激光器实验中被观察到[8]，这进一步激发了大家探究孤子分子机理的兴趣。孤子共振理论被广泛应用于各种可积系统中，通过改变孤子的共振条件，我们可以得到多种类型的共振激发模式。在此基础上运用线性叠加原理和Bell多项式构造共振解[9]，
丽水学院学报 2020年5期2020-10-28
- 变系数Hirota方程的相互作用研究
irota方程的孤子相互作用，可用于表征非线性光纤通信的孤子。利用双线性方法和符号计算，得到了变系数Hirota方程的两个孤子解。基于孤子解，通过分别选择三阶色散和一阶色散项的不同值来显示孤子相互作用的新现象，最终研究结果表明，随着参数的增大，孤子相互作用的范围以及形状会更加增大和复杂。【关鍵词】 Hirota方程;孤子相互作用非线性薛定谔（NLS）方程是一种具有孤子解的非线性演化方程，可以描述非线性光纤通信中的群速度色散（GVD）和自相位调制（SPM）之
数学大世界·中旬刊 2020年2期2020-04-16
- 二维弱铁磁体中暗孤子的理论研究
维弱铁磁体里的暗孤子解。孤子在不同DM相互作用强度下随时间演化动力学过程可以利用Mathematica软件模拟。关键词：二维弱铁磁体;孤子动力学中图分类号：O 411 文献标识码：A许多研究表明，界面DM相互作用可以导致一些有趣的物理效应，如磁色散关系的不对称性，单向自旋波传播的产生，以及不对称的磁畴壁运动[1]等。本文将主要研究界面DM相互作用对铁磁薄膜中孤子动力学性质的影响。考虑了长波近似后，其中的动力学是由一个二维非线性薛定谔方程来描述的，即iqt+
科技风 2020年10期2020-04-10
- 非线性光学中的暗孤子分子*
315211)孤子分子是当前非线性光学中的重要课题.本文首先研究具有高阶色散和高阶非线性效应非线性光学模型中各种周期波(孤子晶格)的严格解, 及各种可能的单孤子解.然后在一个可积的情况下, 利用推广的双线性形式, 给出多孤子解, 并从多孤子解的速度共振条件给出暗孤子分子的严格解析表达式.对于本文给出模型的多暗孤子分子之间, 以及孤子分子和通常孤子之间的相互作用都是弹性的.值得指出的是, 在不可积的情况下孤子分子也是可以存在的.专题：非线性物理1 引 言孤
物理学报 2020年1期2020-01-16
- 三体相互作用下准一维玻色-爱因斯坦凝聚体中的带隙孤子及其稳定性*
并给出了一类带隙孤子的解析表达式.然后采用牛顿共轭梯度法数值得到了该系统中存在的两类带隙孤子, 发现孤子的振幅随着三体相互作用的增强而减小, 这与多重尺度法分析所得结论一致.最后用时间劈裂傅里叶谱方法对GPE进行长时间动力学演化以考察孤子的稳定性, 发现系统中既存在稳定的带隙孤子, 也存在不稳定的带隙孤子,且外势的模数会对孤子的结构和稳定性产生明显影响.专题：非线性物理1 引 言玻色-爱因斯坦凝聚(Bose-Einstein condensate,BEC)
物理学报 2020年1期2020-01-16
- 可积系统多孤子解的全反演对称表达式*
315211)多孤子解是非线性数学物理系统的基本激发模式.文献中存在各种类型的表达式, 如广田(Hirota)形式,朗斯基(Wronskian)或双朗斯基形式和法夫(Phaffian)形式.最近在多地系统的研究中, 我们发现使用一种全新但等价的形式具有极为简洁和方便的优点.本文主要综述多种类型可积非线性系统的多孤子解的新型表达式, 同时对SK方程、非对称NNV系统、修正KdV型、sG型、AKNS模型和全离散H1系统也给出一些文献中还没出现过的新的更为简便的
物理学报 2020年1期2020-01-16
- 玻色-爱因斯坦凝聚中的环状暗孤子动力学*
0021)环状暗孤子最早是在非线性光学系统中理论预言并实验实现的一种二维孤子类型.跟通常的二维孤子(如条纹孤子)相比, 环状暗孤子具有更好的稳定性和更加丰富的动力学行为.玻色-爱因斯坦凝聚由于其高度可调控性为研究环状暗孤子提供了一个全新的平台.本文结合玻色-爱因斯坦凝聚和孤子研究的现状, 综述玻色-爱因斯坦凝聚中环状暗孤子的解析解、稳定性调控及其衰变动力学等方面的研究进展.首先介绍了一套变换方法将均匀系统中非线性系数不随时间变化的环状暗孤子解析解推广到谐振
物理学报 2020年1期2020-01-16
- 用Hirota双线性方法构造一种(3+1)维高维孤子方程的多孤子解
方程的精确解,是孤子理论的重要研究内容之一.最近,对于非线性发展方程提出多种求解方法.比如：Hirota双线性方法,是直接引进双线性导数的概念,将非线性发展方程转化成双线性形式的发展方程.在此基础上,利用多种函数变换与计算机代数系统相结合的方法,可获得多种新解.这种方法,在高维非线性发展方程的求解与相关问题的研究中被广泛应用.文[1]利用Hirota双线性方法和试探函数相结合的方法,研究了一个(3+1)维非线性演化方程的求解与约化问题,获得了新结论.文[2
应用数学 2020年1期2020-01-10
- 一类非线性偏微分方程的n-孤子解
作者的广泛重视,孤子是非线性的一个重要特征,在许多科学应用中都有它的身影。许多系统的方法被用来求非线性偏微分方程(组)的孤子解。为了寻求它们的解法,科学家做了大量而有益的工作,同时得到了一些行之有效的求解方法,如分离变量法、反散射方法、Backlund变换法、Darboux变换法、tanh函数法、Riccati方程法[1-7]、Hereman-Nuseir方法[8]、Hirota的双线性方法[9-15]等。本文借助于行波变换法[16],A=0且B=0为Af
沈阳师范大学学报(自然科学版) 2019年3期2019-07-04
- 非局域高次非线性介质中的多极暗孤子∗
非线性模型下,暗孤子和多极暗孤子的新解和传输特性.发现非局域程度和非线性参量变化对暗孤子的峰值和束宽产生影响,并且在特定的竞争非局域非线性参数下存在稳定基态暗孤子和多极暗孤子的束缚态.另外,讨论了在局域自聚焦三次和非局域自散焦五次非线性介质中暗孤子和两极暗孤子的传输特性,发现孤子比在自散焦三次和自聚焦五次的非线性介质中传输更加稳定.进一步研究了单暗孤子和三极暗孤子的功率与传播常数和非局域程度的关系,并讨论了不同类型暗孤子的线性稳定性问题.1 引 言Miha
物理学报 2018年21期2018-12-02
- 双芯耦合光纤中非等幅孤子对的传输特性
一般意义的非等幅孤子对的尝试解，导出了双芯耦合光纤中孤子对参数演化的动力学方程组，分析了三阶色散和耦合系数对传输的影响。关键词孤子对传输耦合光纤变分原理中图分类号：TN929 文献标识码：A0引言在高速光孤子通信系统中，人们发现光纤孤子对在传输过程中存在相互作用，這会直接影响到通信码率的提高，而耦合光纤是实现不同光纤之间光学孤子转换的基本光学器件，如光孤子开关和光孤子定向耦合器等，在这种情况下对光纤孤子对进行研究就非常必要。本文采用变分原理分析了耦合光纤中
科教导刊·电子版 2018年8期2018-06-22
- （2+1）-维5阶KdV方程的相互作用解
程为例先探究了单孤子与呼吸子的相互作用解，发现了呼吸子被单孤子吞噬的现象，然后探究了Lump型孤子与单孤子之间的相互作用，揭示在相互作用过程中所表现出来的碰撞、反弹、吸收、分裂等粒子性特征以及背后所反映的物理学规律。除此之外，还对Lump型孤子进行了动力学分析，求出了它运动轨迹、有效面积、有效动量等等动力学特征量。2 单孤子与呼吸子的相互作用解对于（2+1）-维 5阶 KdV 方程此方程类似于Caudrey-Dodd-Gibbon-Kotera-Sawad
巢湖学院学报 2018年6期2018-03-26
- 线性磁场作用下一维铁磁链的孤子激发
用下一维铁磁链的孤子激发莫子杰, 陈 浩*, 王瑞强(华南师范大学物理与电信工程学院, 广东省量子调控工程与材料重点实验室， 广州 510006)研究了在线性磁场作用下，一维铁磁链的2种孤子激发. 分别导出2个不同修正的非线性薛定谔方程，可以得到各自所激发的孤子解. 此2种孤子激发结果均表明，在增加线性磁场后，孤子的外形与有效质量并不受到影响，但孤子的运动模式却发生改变，从一般的匀速运动变为匀变速运动. 而且在线性磁场作用下孤子的能量出现了定域分布，随位置
华南师范大学学报（自然科学版） 2017年5期2017-11-02
- 竞争非局域三次五次非线性介质中孤子的传输特性∗
五次非线性介质中孤子的传输特性∗黄光侨 林机†(浙江师范大学物理系,金华 321004)(2016年9月11日收到;2016年12月5日收到修改稿)研究空间光孤子在一维竞争非局域三次五次非线性介质中的新解和传输特性.发现亮孤子在竞争非局域三次自散焦和五次自聚焦非线性介质中存在不稳定区间.在一般非局域程度下,对于不同的三次非线性效应,同相位复合两孤子间表现为吸引或排斥的相互作用,并讨论了折射率的变化.在竞争非局域三次自聚焦和五次自散焦非线性介质中给出了二极、
物理学报 2017年5期2017-08-01
- 三维复合势下的玻色-爱因斯坦凝聚暗孤子结构及操控*
-爱因斯坦凝聚暗孤子结构及操控*沈森挺， 宗丰德， 王海红(浙江师范大学 非线性物理研究所,浙江 金华 321004)基于二维抛物势、一维光晶格势和二维高斯势所组成的复合势，讨论了一个具有层状结构并带有增益的三维玻色-爱因斯坦凝聚暗孤子结构.应用能量泛函和直接数值仿真，得到了暗孤子结构在关键参量空间中的稳定性区域，并分析了暗孤子结构的动力学性质.结果发现：在线性增益的作用下，暗孤子结构的振幅和脉宽实现了同步变化，这为通过增益调制来控制物质波孤子的动力学行为
浙江师范大学学报（自然科学版） 2016年4期2016-12-06
- 三阶和五阶非线性自散焦介质中的亮孤子
自散焦介质中的亮孤子彭贤丁，张少武，黄峻堃(湖北师范大学 物理与电子科学学院，湖北 黄石435002)考察了含3～5阶非线性的一维和二维非线性薛定谔方程，获得了非线性强度是横向坐标的指数函数的条件下方程的基态孤子解，并用分布傅里叶法对其稳定性进行了数值分析。结果表明，三阶、五阶非线性强度是横向坐标的指数函数时，在一定的参数范围内可以形成稳定的亮孤子，随着传播常数的增大，基态孤子能稳定传输的距离越远。非线性薛定谔方程；3～5阶非线性；稳定性分析0 引言孤子因
湖北师范大学学报(自然科学版) 2016年2期2016-09-03
- PT对称晶格势中的光孤子传输特性的研究
对称晶格势中的光孤子传输特性的研究程家曦1，倪书进2，徐四六1*(1.湖北科技学院 电子与信息工程学院，湖北 咸宁 437100；2.咸宁实验中小学，湖北 咸宁 437100 )利用改进的平方算符法和傅里叶配点法以及分步傅里叶算法研究了二维非线性PT对称晶格势中的基极和二级光孤子。研究表明，两种孤子功率都随着传播常数的增加而增大，随着调制深度的增加而减小。二极孤子内部的排斥力作用导致光束在PT势中分裂成四极孤子。而对于PT 晶格势，当实部的晶格调制系数V0
湖北科技学院学报 2016年12期2016-03-04
- 光纤损耗对孤子系统传输的影响
21)光纤损耗对孤子系统传输的影响徐 丹萨茹拉(内蒙古师范大学物理与电子信息学院内蒙古 呼和浩特010021)摘 要:利用分步傅立叶法数值求解了包含光纤损耗效应的非线性薛定谔方程，分别仿真模拟了其对亮孤子和暗孤子脉冲在各向同性光纤中传输特性的影响．结果表明，随着传输距离的增大，光纤损耗导致基阶亮孤子和暗孤子的峰值功率减小，脉冲加速展宽．而对于高阶孤子，光纤损耗会破坏高阶亮孤子的周期性变化，但对于高阶暗孤子的影响几乎与基阶暗孤子相同．因此在光纤损耗参数相同的
物理通报 2015年9期2016-01-12
- 广义耦合非线性薛定谔方程中的达布变换和多孤子解*1
中的达布变换和多孤子解*1林 机, 郭帮兴(浙江师范大学 非线性物理研究所,浙江 金华 321004)给出了广义耦合非线性薛定谔方程(GCNLS)的2种达布变换和多孤子解.对于自聚焦型GCNLS，给出了N个亮-亮孤子解，对于散焦型的GCNLS，由第2种达布变换给出了N-暗-暗孤子解.作为例子，文中给出了二孤子相互作用.广义耦合非线性薛定谔方程;达布变换;多孤子解;孤子相互作用；高孤子0 引 言广义耦合非线性薛定谔方程(简称GCNLS)为式(1)中：a和c是
浙江师范大学学报（自然科学版） 2015年2期2015-08-18
- 准周期性光学晶格中BEC孤子动力学特征的研究
光学晶格中BEC孤子动力学特征的研究陈顺芳，徐四六(湖北科技学院 电子与信息工程学院，湖北 咸宁 437100)本文研究了二维厄米特光晶格中BEC孤子的动力学特征，结合二维的G-P方程，采用分步傅里叶算法，模拟了光在二维厄米特光晶格中的BEC孤子的分布特性。结果表明周期性光学晶格可以控制BEC孤子分布，可作为有效的、可控的物质波孤子控制器和分裂器。玻色-爱因斯坦凝聚；G-P方程；光学晶格；BEC孤子；分步傅里叶算法孤子是非线性科学中的一个非常重要的课题。自
湖北科技学院学报 2015年6期2015-06-23
- Bose爱因斯坦凝聚中孤子研究现状分析
就是它具有物质波孤子。作为非线性效应的一个重要方向孤子在bose 爱因斯坦凝聚的研究中具有重要地位。在非线性光学中，由传播介质的非线性作用引起了对波包的自聚焦相应，平衡了色散和衍射造成波包扩散而形成光学孤子。在bose 爱因斯坦凝聚中，产生这种等价于自聚焦效应的非线性效应，来自于凝聚原子之间的两体相互作用。当它抵消波包的扩散作用后就形成了物质波孤子。但是，对于不同的性质的原子之间相互作用会形成不同的物质波孤子。当原子间相互作用为排斥时，GP 方程具有暗孤子
大庆师范学院学报 2015年3期2015-05-25
- 二维涡旋空间孤子在Kerr型自聚焦介质中的传输及相互作用
光束被称为空间光孤子.近20年来对克尔空间光孤子的研究取得了重大突破，但是克尔空间孤子的形成需要很高的功率，后来人们发现了只需较低功率就可以形成的光折变空间孤子［1-3］.近几年来，涡旋场以其独一无二的特征逐渐被人们所重视，到2009年涡旋空间孤子在实验中被观察到［4-6］.2013年，张解放研究了非线性介质中涡旋孤子的相互作用［7］，之后欧阳世根研究了自散焦介质中涡旋孤子的特性［8］，然而对涡旋空间孤子在克尔性自聚焦介质中的动力学特点，及拓扑荷对涡旋孤子
中北大学学报(自然科学版) 2014年3期2014-11-22
- (3+1)维三次-五次Gross-Pitaevskii方程在非对称势阱下的精确解
)维GPE的稳定孤子解已经得出，并已在实验中得到验证[4].近年来，当势阱为抛物线形，散射系数为常数时，得到一系列的周期解和行波解.如考虑两体和三体相互作用时各向同性下GPE的自相似解[6]、通过数据值计算[7]或自相似变换[8]得到雪茄型势阱下(3+1)维GPE的精确解.但仅考虑易轴或易平面对称，很少考虑3个方向的各向异性.本文采用F展开法和齐次平衡法[9]求解3个方向各向异性的GPE，得出雅克比椭圆函数解.讨论了一些解的动力学性质和各向异性对孤子的影响
华南师范大学学报（自然科学版） 2014年2期2014-08-28
- 入射光强对多个亮孤子相干相互作用的影响
入射光强对多个亮孤子相干相互作用的影响姜其畅，苏艳丽，吉选芒（运城学院物理与电子工程系，运城044000）为了研究入射光强对多个亮屏蔽孤子之间相干相互作用的影响，采用数值模拟的方法求解孤波演化方程。在特定的相互作用距离和相对相位条件下，改变入射孤子的光强，分别对2个孤子和3个孤子的相干相互作用做了分析。结果表明，在同相位条件下，2个孤子的相互作用表现出融合-分开-融合的周期性；对3个孤子，这种周期性消失；同时表现出能量的定向转移特性。改变入射光强的大小，能
激光技术 2014年6期2014-06-23
- 一维倾斜光晶格势阱中两组分玻色－爱因斯坦凝聚体的矢量孤子解及其稳定性
斯坦凝聚体的矢量孤子解，分别用变分方法［8，12］和数值模拟方法得到了凝聚体中孤子的空间分布，并将两种结果进行了比较，然后就不同应力对三种孤子的影响进行了分析，最后研究了孤子的稳定性质。1 物理模型当粒子所处温度T低于临界温度Tc时，在平均场近似下，两组分玻色－爱因斯坦凝聚体可以通过两个满足非线性薛定谔方程的宏观波函数ψ1，ψ2来描述。我们考虑准一维的两组分玻色－爱因斯坦凝聚体模型，其外部有一个倾斜的周期性光晶格势阱，ψ1，ψ2满足如下耦合 Gross-P
山西大学学报（自然科学版） 2014年2期2014-05-10
- 非局域暗孤子及其稳定性分析*
年来,非局域空间孤子一直是研究的热点,人们对它们的各种特性例如相互作用、稳定性进行了大量研究.体介质中非局域亮孤子间的相互作用取决于它们间的相位差、相干程度、材料的非线性非局域程度[1−3];非局域基态和二阶体亮孤子总是稳定的,而高阶亮孤子是震荡不稳的[4],但如果样品的宽度超过一临界值,三阶、四阶体亮孤子在其存在区域也总是稳定的[5].非局域表面亮孤子的稳定性与体亮孤子的稳定性相似:基态和二阶表面亮孤子总是稳定的,高阶表面亮孤子是震荡不稳的[6−9].非
物理学报 2013年4期2013-12-12
- (2+1)维MKdV方程的Darboux变换及其孤子解
MKdV方程求解孤子方程的孤子解是非线性领域中的主要问题,目前已有许多求解孤子方程孤子解的方法,例如反散射方法、 双线性(Hirota)方法、 Bäcklund变换法、 Darboux变换法和代数几何法等.这些方法各有特点,也有内在联系.其中,Darboux变换是一种行之有效的方法,它从平凡解出发得到孤子方程的孤子解.考虑(2+1)维MKdV方程的谱问题[1-3]:(1)其中:u=u(x,y,t)和v=v(x,y,t)是两个势;λ是一个谱参数.解零曲率方程
吉林大学学报（理学版） 2013年4期2013-12-03
- 光孤子的研究进展
2)近40来，光孤子理论及其应用得到了迅速发展，至今它依旧是非线性光学领域中的研究热点之一。1834年，英国科学家观察到孤子现象。在许多物理学家中间引起广泛争论的是Russell当时在运河里发现的孤立波不能被线性流体力学所解释。1895年，荷兰科学家Korteweg和De Vries［1］对此进行了进一步研究，提出了著名的KdV方程并导出了方程的孤立波解，解释了Russell发现的浅水波现象。美国科学家Zabusky和Kruskal［2］在1965年研究了
成都工业学院学报 2012年2期2012-08-15
- 光孤子及光孤子通信实现所面临的困难
要求越来越高,光孤子通信以其独有的优点被认为是下一代光纤通信系统。本文从光孤子的概念出发，介绍了光孤子形成的机理。随后对实现光孤子通信所面临的一些难题进行了总结分析。本文对于需要了解光孤子及光孤子通信方面问题的研究有一定的指导作用。关键词 光孤子；光孤子通信中图分类号TN91 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）67-0187-021 光孤子光孤子的概念的是Hasegawa和Tappert在1973年首先提出的，并且从理论上预言了光
科技传播 2012年10期2012-06-06
- Broer-Kaup系统3类达布变换间的关系及其精确解
011)0 引言孤子方程是非线性方程领域中极具潜力的课题,它反映了一类非常稳定的自然现象.近年来,已经有许多求解孤子方程精确解的方法,例如反散射方法、双线性方法、贝克隆变换法、达布变换法和代数几何法等.这些方法各有特点,也有其内在联系. 其中,达布变换是一种自然而美妙的方法, 它从平凡解出发得到孤子方程的精确解.考虑Broer-Kaup(BK)系统问题(1)BK系统的精确解能用来描述在同一水面上孤子追赶碰撞,因而受到物理学家和数学家的重视.通常可根据BK系
郑州大学学报（理学版） 2012年3期2012-05-22
- ＊ 两组分玻色－爱因斯坦凝聚体中矢量孤子的动力学性质
斯坦凝聚体中矢量孤子的动力学性质周艳珍，张素英＊（山西大学 理论物理研究所，山西 太原 030006）通过数值求解异种两组分玻色爱因斯坦凝聚体在弱囚禁势中的运动方程来讨论其矢量孤子解的动力学性质.研究表明，种内和种间相互作用强度满足不同的条件时，会形成亮亮孤子、亮暗孤子和暗暗孤子等不同的矢量孤子解.其中亮亮孤子和亮暗孤子是稳定的，而暗暗孤子很不稳定.适当改变种间相互作用强度，亮、暗孤子之间能够相互转换.两组分玻色爱因斯坦凝聚体；矢量孤子；稳定性玻色－爱因斯
山西大学学报（自然科学版） 2012年4期2012-01-11
- 白噪声对平脉动孤子相互作用的影响
）白噪声对平脉动孤子相互作用的影响王 成（长治职业技术学院，山西 长治 046011）鉴于孤子相互作用对光孤子通信产生的许多不利后果，针对白噪声对平脉动孤子的相互作用的影响进行了详细的研究，结果表明：当白噪声的最大振幅值在一定范围内变化时，平脉动孤子的相互作用可以得到较好的抑制，且随着孤子间距的不断减小，白噪声的幅值变化范围也在减小。孤子；相互作用；白噪声1 引言在过去的20年中，耗散孤子引起了人们广泛的关注，就它们复杂的时空特性展开了大量的研究工作。而这
长治学院学报 2010年2期2010-09-12
- （1+1+1）维时空光孤子控制
1+1）维时空光孤子控制郝瑞宇，琚爱堂（长治学院 电子信息与物理系，山西 长治 046011）本文通过数值地求解孤子控制系统下的（1+1+1）维非线性薛定谔方程，讨论在一定的孤子控制系统中传输的时空光孤子。结果表明，在一定的孤子控制系统中，（1+1+1）维时空光孤子可较稳定地传输。最后，讨论时空光孤子传输过程的稳定性。结果表明，在白噪声扰动下，时空光孤子传输过程是稳定的。孤子控制；时空光孤子；（1+1+1）维；非线性薛定谔方程1 引言作为光学非线性波相互作
长治学院学报 2010年2期2010-09-12
- 相邻亮、暗孤子相互作用的比较
08）相邻亮、暗孤子相互作用的比较李淑青，王爱国，冯中营，任全年（太原工业学院理学系，山西太原 030008）通过与亮孤子进行比较，分析了暗孤子的基本方程，求出了它的一个精确解，分析比较了相邻暗孤子间的相互作用，并对有平面波背景的暗孤子作了积分处理.非线性方程 暗孤子解 相互作用 积分1 暗孤子传输的基本方程考虑在光纤媒介中传播的单频标量电场E,满足麦克斯韦方程,其解可表示为下面的形式其中c.c指复共轭,ω是源频率,β0＝k0n0＝2kn0／λ是平面波演化
山西大同大学学报(自然科学版) 2010年1期2010-09-04