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共振掺铒光纤中的极化子超正则呼吸子
摘要: 我们研究了掺铒光纤中光学场与双能级掺杂离子共振相互作用所触发的极化子超规则(SR)呼吸子。我们明确证明:光波分量始终呈现描述局域微扰调制不稳定性(MI)发展的亮结构,而SR物质波呼吸子则展现出标准标量SR呼吸子理论中不存在的更复杂动力学演化。尽管过程复杂,我们通过严格证明SR呼吸子的群速度绝对差值恰好等于线性MI增长率,确立了这些SR呼吸子与MI之间的确切关联。特别地,我们揭示了物质波分量中暗SR呼吸子的小凹陷微扰如何引发完全指数衰减的有趣MI过程。这些成果将深化我们对复杂耦合光-物质相互作用系统中MI发展的理解。
关键词: 掺铒光纤、极化激元、共振相互作用、调制不稳定性、超规则呼吸子
更新于2025-09-23 15:23:52
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灰色和黑色光学孤立波,以及对受Kerr定律非线性扰动的非线性薛定谔方程的调制不稳定性分析
摘要: 本文研究了光纤中具有克尔定律非线性和微扰项的非线性薛定谔方程(NLSE)。通过采用合适的孤子波试探解,求得了该方程的一类灰孤子和黑孤子光学孤立波解。这类孤立波对于理解非线性系统中的各种物理现象具有重要作用。由此导出了孤立波参数必须满足的约束条件以保证其存在性。此外,运用线性稳定性分析(LSA)方法研究了该模型的调制不稳定性(MI),并得到了调制不稳定性增益谱。对所得结果的物理解释进行了阐述。希望本文报道的结果能丰富该方程的非线性动力学行为。
关键词: 光学孤立波,孤立波试探解,调制不稳定性,受扰动的非线性薛定谔方程
更新于2025-09-23 15:22:29
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耦合导数非线性薛定谔方程:守恒律、调制不稳定性与半有理解
摘要: 为了更系统地研究耦合导数非线性薛定谔(DNLS)方程,我们给出了该方程的无限多守恒律。随后,讨论了耦合系统平面波解的调制不稳定性。通过利用Lax对的特定向量解和Darboux变换,构造了可完全分为三类的耦合DNLS方程高阶半有理解。
关键词: 半理性解,调制不稳定性,耦合导数非线性薛定谔方程,达布变换,守恒定律
更新于2025-09-23 15:21:01
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五次非线性对电磁诱导透明下多耦合量子阱中自相位调制和调制不稳定性的影响
摘要: 在电磁诱导透明条件下,多个量子阱系统中光学探测电磁场的自相位调制和调制不稳定性已被研究。该探测场受到可通过两束控制激光调控的强克尔非线性和五次非线性作用。探测光束产生的自相位调制效应被五次非线性所抑制。由于存在强非线性,该探测场呈现调制不稳定性。不稳定频率带宽及不稳定性增长幅度可通过调节探测光功率、两束控制场的拉比频率及失谐量进行控制。高阶非线性与色散效应的存在会显著降低不稳定频率的增长幅度及其带宽范围。
关键词: 自相位调制、耦合量子阱、调制不稳定性、电磁诱导透明
更新于2025-09-23 15:21:01
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调制不稳定介质的普适行为
摘要: 本文展示了调制不稳定介质中普遍存在的行为特征。研究团队通过解析与数值方法分析了一组非线性演化方程,包括三个偏微分方程、一个积分-微分方程、一个非局部系统以及一个差分-微分方程。这些方程组共同应用于物理与数学科学的多个领域,如水波动力学、光学、声学、玻色-爱因斯坦凝聚等。所有模型均呈现调制不稳定性——即恒定背景对长波扰动具有不稳定性。本研究针对恒定背景的多种初始扰动,对这些系统进行了系统的解析与数值研究,结果表明:在所有系统和所考察的初始条件下,其动力学过程都会形成高度相似的结构:由两个外部的静止区域构成,中间被一个楔形核心区隔开,该核心区以调制周期振荡为特征。文中还给出了一个启发式判据,可用于计算中心振荡区的部分特性。
关键词: 非线性演化方程、调制不稳定性、聚焦介质、非线性薛定谔系统
更新于2025-09-23 15:21:01
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四阶色散对非对称三芯光纤中调制不稳定性的影响
摘要: 本文研究了在正常和反常色散区域下,非对称三芯光纤中四阶色散(FOD)存在时线性耦合系数和耦合系数色散对调制不稳定性(MI)的影响。此外还分析了对称与非对称功率比对MI特性的影响。研究发现:线性耦合系数具有显著影响,频率高度受FOD控制,但在各色散区域随着FOD增大,MI增益幅值均呈现降低趋势。对于耦合系数色散(CCD)而言,在对称功率比且无CCD的情况下,FOD影响较为微弱且未出现MI增益。若考虑不同色散区域下CCD对MI的影响,则在反常色散区域当β4<0时,会在高频段产生较小MI次边带;而在正常色散区域,FOD效应会导致不同耦合系数取值下MI增益的断裂。尽管不同频率处MI增益的出现高度受FOD控制,但这种现象在各色散区域伴随FOD增大均表现为MI增益幅值降低。
关键词: 调制不稳定性,非对称三芯光纤,四阶色散,线性耦合系数,耦合系数色散
更新于2025-09-23 15:19:57
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包含真空极化效应的电子-正电子-离子等离子体中超强激光脉冲的调制不稳定性
摘要: 推导了一个描述超强激光在电子-正电子-离子等离子体中慢变包络动力学的非线性方程,其中考虑了真空极化效应。随后研究了等离子体中超强激光脉冲的调制不稳定性。理论结果表明,调制不稳定性的增长率源自激光的相对论性有质动力和真空极化效应。在不同物理参数范围内,这两种效应存在相互作用。通过数值研究分析了增长率对激光强度、电子(正电子)温度、等离子体组分及真空极化效应的依赖关系。
关键词: 真空极化、激光、等离子体、调制不稳定性
更新于2025-09-23 15:19:57
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连续波背景上几种基本非线性波的激发条件
摘要: 我们研究了同时存在三阶和四阶效应的非线性光纤中反暗孤子与非有理W型孤子的激发条件。研究表明,通过相对相位可区分反暗孤子与非有理W型孤子。利用相对相位及先前报道的三个参数(背景频率、扰动频率和扰动能量),能清晰阐明这些经典基本非线性波(基于连续波背景)的激发条件。此外,非理想初始状态下的数值模拟也佐证了这些理论结果。该研究为调制不稳定性与非线性波激发之间的关系提供了重要补充,并对实验中可控非线性激发的实现具有指导意义。
关键词: 非线性光纤、相对相位、非有理W形孤子、反暗孤子、激发条件、四阶效应、调制不稳定性、三阶效应
更新于2025-09-22 15:18:32
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具有交替非线性符号的耦合非线性薛定谔方程中的呼吸波、高阶畸形波及其动力学
摘要: 我们通过达布变换研究了具有交替非线性符号的耦合非线性薛定谔方程的解析矢量呼吸波解与高阶怪波解。通过调节谱参数,发现呼吸波解分别包含时间周期性与空间周期性的非线性波。矢量怪波解包括亮单峰双谷怪波与无谷亮怪波,并成功展示了二阶矢量怪波的不同分布类型。讨论了怪波的存在条件:对于具有交替非线性符号的耦合非线性薛定谔方程,当基带调制不稳定性存在时,怪波解即会出现。
关键词: 达布厄变换、高阶畸形波、调制不稳定性、耦合非线性薛定谔方程、呼吸子波
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 中国黄山(2019.8.5-2019.8.8)] 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 自由空间光通信中宽光谱锁模光纤激光器载波的优化
摘要: 我们通过引入具有光纤色散管理功能的双脉冲泵浦方案,在实验上展示了对宽光谱锁模光纤激光器载波的优化。我们还验证了优化后的宽光谱载波在1公里模拟大气湍流信道中具有更优的传输性能。凭借良好的兼容性和优越性,该方案有望成为未来自由空间光通信的自适应方案。
关键词: 色散管理,自由空间光通信,调制不稳定性
更新于2025-09-16 10:30:52