超材料中高阶效应影响下飞秒准亮孤子解及其特性

作     者：白娟 杨荣草 田晋平 Bai Juan;Yang Rongcao;Tian Jinping

作者机构：山西大学物理电子工程学院山西太原030006 

出 版 物：《光学学报》 (Acta Optica Sinica)

年 卷 期：2020年第40卷第2期

页      面：146-152页

核心收录：

学科分类：070207[理学-光学] 07[理学] 08[工学] 0803[工学-光学工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(61775126) 山西省自然科学基金(201801D221164,201801D121119) 

主　　题：非线性光学 飞秒准亮孤子 自散焦 自聚焦 非线性超材料 负折射 

摘      要：基于描述超材料中超短脉冲传输的高阶非线性薛定谔方程,采用行波法得到一种精确的飞秒准亮孤子解及其存在条件。研究发现,在群速度色散、三阶色散、三次-五次非线性、自陡峭和二阶非线性色散效应的精确平衡下,超材料中可存在该飞秒准孤子;当三阶色散和二阶非线性色散不存在时,该准孤子无法存在。基于Drude模型,详细讨论了不同非线性超材料中该飞秒准亮孤子存在的不同折射区域。结果表明,该飞秒准孤子可存在于自散焦非线性超材料的负折射区和自聚焦非线性超材料的正折射区,而且在不同区域具有不同的脉冲强度和宽度。这意味着,通过选择不同非线性超材料和输入电磁波的频率,使其位于相应的存在区域,可以实现对孤子特性的调控。