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oe1(光电查) - 科学论文

37 条数据
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  • [2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC） - 德国慕尼黑（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC） - 呼吸波分子的理论与实验研究

    摘要： 局域波结构的形成在光子学、等离子体物理、玻色-爱因斯坦凝聚态、流体力学、生物学和化学等多种保守与耗散系统中引发了广泛研究兴趣。除其形成机制外，激光物理学领域特别研究了它们之间的相互作用（如碰撞及稳定束缚态的形成）[1-3]。这类耗散型多孤子复合体（亦称光子分子）源于自组织现象，展现出与物质分子相似的动力学特性（如合成与振动）。目前通过实时超快测量技术，锁模光纤激光器中耗散局域结构的构建过程与瞬态行为正成为研究热点[2-3]。与采用金兹堡-朗道方程描述的耗散腔孤子分子不同，本研究聚焦由可积非线性薛定谔方程(NLS)驱动的保守光纤系统[4]。具体而言，我们基于NLS方程提出了呼吸子分子的理论描述，发现其振荡动力学（准周期或严格周期）取决于基本呼吸子的特征频率。图1(a)(b)展示了基于标准NLS方程N呼吸子解的两个(a)与三个(b)呼吸子强度分布演化过程，每个呼吸子均可通过四个关键参数精确表征[5-7]。这些同向传播的呼吸子会根据时间匹配条件呈现解离态(a1-b1)或束缚态(a2-b2)行为。随后我们通过单模光纤实验平台（类似文献[7]装置）展示了任意形光波传播的实验结果：当满足时间匹配条件时，两个独立呼吸子会在传播过程中紧密束缚成链状结构（见图1(c1)，参数列于图注）。选取该呼吸子分子的三个节点，图1(c3)呈现了实测振幅分布快照——每个节点在(ξ,τ)平面均展现出理论预测的典型X形特征（图1(c2)）。

    关键词： 孤子分子、局域波结构、光子分子、呼吸波分子、非线性薛定谔方程

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 非线性光纤光学形式体系中求解非线性薛定谔方程的数值方法

    摘要： 本研究针对非线性光纤光学框架下描述脉冲传播的非线性薛定谔方程，提出了一组伪谱方法（亦称分步法）的新型数值稳定性分析。为确保不同脉冲传播动力学的收敛性，通过验证该系统守恒定律，对多种伪谱方法（分步傅里叶法、对称分步傅里叶法、相互作用绘景四阶龙格-库塔法以及长距离脉冲传播的分步傅里叶方案优化）的数值解进行了测试。所呈现的数值结果为未来研究涉及非线性薛定谔方程中线性与非线性成分相互作用的各类传播问题时，如何选择合适的数值方法提供了指导性参考，从而能准确复现该框架下的特定物理现象。

    关键词： 非线性光纤光学、非线性薛定谔方程、分步法、光纤、光脉冲传播

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 多丝化及自导椭圆高斯激光束特性的控制

    摘要： 采用分步束传播法求解非线性薛定谔方程，研究了椭圆高斯光束在氟化物玻璃（克尔介质）中的空间演化。通过数值模拟获得的解被用于分析输入光束椭圆率变化对椭圆高斯光束中多丝化过程的影响，重点研究了外致输入光束像散对自导引高斯激光光束特性的影响?？刂谱缘家す夤馐奶匦允遣ㄖ苹孔唇峁沟墓丶?

    关键词： 多丝化、非线性薛定谔方程（NLSE）、定制丝状结构、光束椭圆率

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 多芯光纤孤子与多芯光纤中心芯层光弹激发下的激光脉冲自压缩

    摘要： 研究了由中心纤芯和环绕其呈环状分布的偶数个纤芯构成的多芯光纤（MCF）中激光脉冲的传输特性。该研究发现了所考察MCF中波场的近似准孤子均匀解，并通过解析与数值方法证实了同相孤子分布的稳定性。在低能量状态下，其波场分布于所有MCF纤芯，脉冲持续时间比相同能量的非线性薛定谔方程（NSE）孤子长五至六倍；而高能量时几乎全部辐射集中在中心纤芯，持续时间与NSE孤子相当。这两种分布模式间的转变非常陡峭，发生在临界能量点——该临界值对纤芯数量及与中心纤芯的耦合系数依赖性较弱。研究提出激光脉冲自压缩机制：向此类MCF注入能量超过临界值、波形与所发现孤子相似的波包。结果表明压缩比受能量和纤芯数量影响微弱，约达六倍且能量效率近100%。采用更长激光脉冲时，压缩比可提升至30-40倍，能量效率超过50%。所得压缩比及其效率的解析估算与数值模拟结果高度吻合。

    关键词： 光子弹激发、激光脉冲自压缩、非线性薛定谔方程、多芯光纤、孤子

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 在闵可夫斯基空间中，利用Bishop方程研究偏振光射线在螺旋光纤内传播的电磁场矢量孤子传播

    摘要： 本文首先推导出在闵可夫斯基空间中沿螺旋光纤传播的偏振光线的磁场与电场矢量的演化方程，随后通过定义新型副法线运动及新型Hasimoto变换将这些演化方程与非线性薛定谔方程相关联。在此过程中，我们采用平行适配标架（即更广为人知的Bishop标架）对螺旋光纤进行几何表征。此外，我们还提出了受电场(E)和磁场(M)矢量支配的孤子传播所遵循的非线性薛定谔演化方程的扰动解，并辅以数值模拟验证解析结果。

    关键词： 偏振光，闵可夫斯基空间，非线性薛定谔方程，盘绕光纤，孤子传播，毕晓普方程

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • [IEEE 2019欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 高非线性间甲酚/尼龙体系中的各向异性色散冲击波

    摘要： M-甲酚/尼龙是一种化学溶液，由有机溶剂（间甲酚）和合成聚合物溶质（尼龙）组成。最新实验表明，该溶液展现出各向同性的巨型自散焦非线性特性，且可通过调节尼龙浓度进行调控[1]。当连续波激光束照射时，光吸收引发热增益从而降低折射率——这种受热扩散影响呈现非局域特性的材料正经历着非线性热光效应。由于温度随光束强度变化，该非线性特性遵循非局域克尔模型，可用非线性薛定谔方程（NLSE）描述[2]。特别值得注意的是，V. Smith等人测得间甲酚/尼龙的克尔非线性系数n2：纯间甲酚为-9×10??cm2/W，而尼龙质量浓度3.5%时达到-1.6×10??cm2/W，其量级远超文献报道的大多数热致非线性材料。光学领域诸多现象（如孤子传播与色散冲击波生成[1,2]）均受NLSE支配。我们报道了具有各向异性零奇点的二维光学色散冲击波实验证据（图1）。设定z为纵向坐标，x/y为横向坐标时，初始光束沿y方向呈高斯分布但沿x方向具高斯一阶导数，使得x=0处强度为零。这一特殊初始条件引发了新现象（本文首次报道）：冲击波在光束边缘形成已知的水跃结构[2]，但在奇点周围呈现陡峭的强度不连续性。我们通过流体力学模型理论分析了全程波破裂过程：WKB近似与特征线法可预测相位与强度的波破裂[2]。为建模冲击点后的光束传播，我们采用时间非对称量子力学数学工具，揭示了此类陡峭强度不连续性的产生机制[3]。数值模拟结果与实验及理论预测高度吻合。本研究不仅验证了间甲酚/尼龙巨型非线性响应的既有结论，更揭示了奇异初始强度分布下色散冲击波传播的基本规律。

    关键词： 色散激波生成，各向异性色散激波，高度非线性间甲酚/尼龙，非线性薛定谔方程，热光效应

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 基于保偏光纤两段非线性偏振演化实现超短脉冲产生的激光模拟

    摘要： 基于非线性薛定谔方程的数值解，构建了一个描述克尔非线性和正常色散光纤腔中超短光脉冲产生的模型。该模型可用于研究基于保偏光纤两段中非线性偏振演化（NPE）效应的无源锁模激光器脉冲产生的特性。理论表明，该方案可产生光谱宽度超过25纳米、中心波长为1030纳米的线性啁啾光脉冲。

    关键词： 非线性薛定谔方程，光纤激光器，超短脉冲，被动锁模

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 非均匀光纤中非线性薛定谔方程的暗双孤子解

    摘要： 本文对变系数非线性薛定谔方程进行了解析研究。通过双线性方法，得到了双线性形式及解析孤子解?；谒媒馕鼋猓芯苛俗杂刹问怨伦哟淇刂频挠跋?，并探讨了二阶和三阶色散系数对暗孤子的影响。本文结果对暗孤子的产生具有重要指导意义。

    关键词： 双线性方法，非线性薛定谔方程，偏微分方程，孤子

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 光纤光学中一维非线性薛定谔方程的物理学：畸形波、调制不稳定性与自聚焦现象

    摘要： 我们回顾了导致聚焦型可积一维非线性薛定谔方程（1DNLSE）所描述物理系统中相干结构涌现的不同动力学机制。在此背景下，局域化相干结构常与畸形波事件相关联。我们重点关注一维光学实验，特别是（单模）光纤实验。在1DNLSE的聚焦区，由平面波非局域扰动引发的调制不稳定性（MI）是最常见现象。除标准MI外，其他机制也会导致畸形波产生。我们通过区分不稳定稳态（平面波）的小扰动引发情形与无扰动大脉冲自聚焦情形，对不同场景进行分类。前者扰动可为局域、全局、随机或确定性扰动；后者则可通过孤立脉冲或光功率初始大波动观察到自聚焦动力学。我们综述了所有这些不同场景中局域化结构涌现的动力学过程。

    关键词： 调制不稳定性、非线性薛定谔方程、自聚焦现象、畸形波、光纤光学

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 非线性光学——理论与应用的新成果 || 非线性薛定谔方程

    摘要： 首先，基于小信号分析理论求解了含光纤损耗的非线性薛定谔方程（NLSE），并将其推广至包含高阶色散项的NLSE。此外，提出了一种适用于各类调制格式（连续波、非归零波及归零脉冲波）的交叉相位调制（XPM）强度波动通用理论。其次，通过格林函数法直接在时域求解NLSE，相比需严格控制步长的分步法不会引入任何伪效应。同时可通过NLSE的格林函数解估算光纤四阶色散系数——该系数随距离变化平缓，单模光纤、非零色散位移光纤和色散补偿光纤的典型值分别约为0.002 ps?/km、0.003 ps?/nm和0.00032 ps?/nm。在零色散区，高于自陡峭效应的高阶非线性效应对短脉冲形状影响显著，但该效应会随β?增大而快速衰减。最后，基于ASE噪声的NLSE行波解，通过求解含色散效应的?？?普朗克方程给出了ASE的概率密度函数。

    关键词： 小信号分析、行波解、福克-普朗克方程、格林函数、非线性薛定谔方程

    更新于2025-09-12 10:27:22