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强非局域非线性介质中强光导引的弱光呼吸子传输规律研究

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物理学报 2013年第3期62卷 154-161页

作者：陆大全胡巍华南师范大学信息光电子科技学院广东省微纳光子功能材料与器件重点实验室广州510631

研究了强光导引的弱光呼吸子传输问题.尽管弱光本身的非线性效应可以忽略,但强光通过强非局域非线性效应会对弱光形成约束并与弱光本身的衍射效应达到动态平衡,从而形成呼吸子.得到了弱光呼吸子的解析表达式,在此基础上分析了其束宽的... 详细信息

研究了强光导引的弱光呼吸子传输问题.尽管弱光本身的非线性效应可以忽略,但强光通过强非局域非线性效应会对弱光形成约束并与弱光本身的衍射效应达到动态平衡,从而形成呼吸子.得到了弱光呼吸子的解析表达式,在此基础上分析了其束宽的呼吸演化规律,并对弱光呼吸子整体轨迹的形状、方位、旋向等性质进行了系统的研究.

关键词：强非局域非线性弱光呼吸子孤子

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强非局域非线性介质中的形变像散椭圆呼吸子

物理学报 2013年第14期62卷 213-218页

作者：陆大全华南师范大学信息光电子科技学院广东省微纳光子功能材料与器件重点实验室广州510631

得到了强非局域非线性介质中的形变像散椭圆呼吸子的解析解,并基于解析解讨论了这类呼吸子的演化性质.在传输过程中光束在两个维度上仍保持高斯的形状,但束宽与等相位面曲率均做两个维度上不同步的等周期演化.当光束在两个维度上均为非... 详细信息

得到了强非局域非线性介质中的形变像散椭圆呼吸子的解析解,并基于解析解讨论了这类呼吸子的演化性质.在传输过程中光束在两个维度上仍保持高斯的形状,但束宽与等相位面曲率均做两个维度上不同步的等周期演化.当光束在两个维度上均为非束腰入射时,不管功率如何,光束的汇聚或发散惯性将继续保持一段距离,继而形成二维异步同周期呼吸效应.当光束在某方向上为束腰入射时则既可能形成二维异步呼吸,也可能只有一维呼吸.束宽的二维异步呼吸还导致了椭球等相位面曲率以及光斑椭圆率的周期性变化.在二维束腰重合情况下,椭圆率的最大值和最小值总是固定的且二者之积为1;入射位置的变化不影响椭圆率最值,但会影响椭圆率变化速度在一个周期内的分布均匀性和最大椭圆率出现的位置.

关键词：形变呼吸子像散强非局域非线性介质

超短脉冲径向偏振光束的解析解及时空耦合效应

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光子学报 2013年第4期42卷 437-440页

作者：陆大全华南师范大学广东省微纳光子功能材料与器件重点实验室广州510631

从超短脉冲光束的傍轴传输方程出发,运用傅里叶变换和相关数学算符的对易性,得到了超短脉冲径向偏振光束的解析表达式.该解可适用于任意脉冲驱动的径向偏振光束.基于该解析表达式并结合具体例子,讨论了超短脉冲径向偏振光束在自由空间... 详细信息

从超短脉冲光束的傍轴传输方程出发,运用傅里叶变换和相关数学算符的对易性,得到了超短脉冲径向偏振光束的解析表达式.该解可适用于任意脉冲驱动的径向偏振光束.基于该解析表达式并结合具体例子,讨论了超短脉冲径向偏振光束在自由空间中的传输性质.结果表明,在传输过程中时空耦合主要体现在光束边沿的脉冲延迟.这一效应导致了脉冲不同时间位置处横向光强分布随传输的变化,以及脉冲前后沿关于束腰的不对称性.本文的方法同样适用于得到超短脉冲方位角偏振光束的解析解和传输性质.

关键词：超短脉冲径向偏振时空耦合

(1+1)维非局域非线性介质的边界对表面孤子的影响

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物理学报 2013年第9期62卷 224-231页

作者：赵璨马学凯王靖陆大全胡巍华南师范大学信息光子技术广东省高校重点实验室广州510631

对非局域非线性介质中,(1+1)维表面亮孤子进行了研究,主要考虑了边界对孤子的影响.首先,在归一化系统中,对于给定的边界条件,求出了表面孤子的解析解,得到了表面孤子的临界功率和平衡位置.其次,在数值模拟中,发现当样品宽度太小时,受到... 详细信息

对非局域非线性介质中,(1+1)维表面亮孤子进行了研究,主要考虑了边界对孤子的影响.首先,在归一化系统中,对于给定的边界条件,求出了表面孤子的解析解,得到了表面孤子的临界功率和平衡位置.其次,在数值模拟中,发现当样品宽度太小时,受到边界影响而很难形成表面孤子,只有当样品宽度足够大时,边界对孤子的影响可以忽略,从而形成稳定传输的孤子,并与解析的结果相似.此外,还考虑了在光束偏离平衡位置入射的情况下,边界对孤子的影响,发现此时光束在边界附近做周期性震荡,相当于体介质中双光束相互作用的结果,两者运动轨迹与震荡周期完全符合.

关键词：非局域非线性边界样品宽度周期震荡

三阶非线性效应对边界限制的自聚焦振荡型响应函数系统中二次孤子的影响

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物理学报 2022年第21期71卷 156-162页

作者：陈娟胡巍陆大全江西师范大学物理与通信电子学院南昌330022 华南师范大学广东省微纳光子功能材料与器件重点实验室广州510631

面向边界限制的自聚焦振荡型响应函数系统建立了二阶和三阶非线性共同作用时的二次孤子理论模型.在此基础上,通过数值模拟对有三阶非线性效应和无三阶非线性效应情况下的孤子解进行对比,研究了三阶非线性效应对该系统中二次孤子的影响.... 详细信息

面向边界限制的自聚焦振荡型响应函数系统建立了二阶和三阶非线性共同作用时的二次孤子理论模型.在此基础上,通过数值模拟对有三阶非线性效应和无三阶非线性效应情况下的孤子解进行对比,研究了三阶非线性效应对该系统中二次孤子的影响.结果表明,在孤子波形方面,三阶非线性影响较小,仅轻微改变其横向分布.但是在孤子的存在区间方面,三阶非线性导致孤子只存在于强非局域和一般非局域情况,在弱非局域情况下找不到相应的孤子.此外,三阶非线性的存在还减少了孤子拓展半周期的个数.而在孤子稳定性方面,三阶非线性则缩减了孤子的稳定区间.

关键词：二次孤子三阶非线性存在区间稳定性

(1+2)维热非局域介质中的双光束远程相互作用数值模拟研究

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物理学报 2013年第6期62卷 249-255页

作者：陆大全祁玲敏杨振军张超胡巍华南师范大学信息光电子科技学院广东省微纳光子功能材料与器件重点实验室广州510631

从非线性薛定谔方程和热扩散的泊松方程出发,采用分步傅里叶算法以及多重网格法,对两束光在(1+2)维热非局域介质中的相互作用规律进行了研究.结果表明,在传输过程中,两束光以互相缠绕的方式前进.如果选择适当的入射功率、光束间距和倾... 详细信息

从非线性薛定谔方程和热扩散的泊松方程出发,采用分步傅里叶算法以及多重网格法,对两束光在(1+2)维热非局域介质中的相互作用规律进行了研究.结果表明,在传输过程中,两束光以互相缠绕的方式前进.如果选择适当的入射功率、光束间距和倾斜参量,两束光的传输轨迹在(X,Y)平面上的投影近似为圆形;而在保持入射功率和倾斜参量的大小不变的情况下,如果仅改变光束入射时的间距,两束光中心的轨迹在(X,Y)平面上的投影依然近似成圆形.由于在热非局域介质中存在特殊的非线性折射率形成机制,所以尽管两束光离边界很远,但是仍然能够感受到边界的影响;在输入光整体偏离介质中心或两光束倾斜参量的绝对值不相等时,它们整体做振荡传输.

关键词：双光束热非局域介质相互作用

输入面纵向偏移诱导的强非局域非线性光传输特性变化

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物理学报 2013年第12期62卷 268-274页

作者：陆大全段秋玲詹强华南师范大学信息光电子科技学院广东省微纳光子功能材料与器件重点实验室广州510631

基于模式分解方法,分析了输入面纵向偏移诱导的强非局域非线性光传输特性变化的普适性规律.结果表明光束输入面移动后导致的影响包括:光斑在每个周期内出现的位置和顺序的变化、相同形状的光斑在输入面移动前后大小的差异以及波面曲率... 详细信息

基于模式分解方法,分析了输入面纵向偏移诱导的强非局域非线性光传输特性变化的普适性规律.结果表明光束输入面移动后导致的影响包括:光斑在每个周期内出现的位置和顺序的变化、相同形状的光斑在输入面移动前后大小的差异以及波面曲率因子的演化.这些性质可用一个简单的数学公式进行归纳;利用这一公式可方便地由输入面移动前的任意光束解得到输入面纵向移动后的光束解.

关键词：强非局域非线性光束输入面

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非局域暗孤子及其稳定性分析

物理学报 2013年第4期62卷 228-232页

作者：高星辉张承云唐冬郑晖陆大全胡巍广州大学电子信息工程系广州510006 华南师范大学光子信息技术广东省高校重点实验室广州510631

由于其在通信领域潜在的应用前景,非局域空间孤子一直是研究热点.但空间非局域暗孤子由于其边界的特殊性,对其特别是稳定性方面研究甚少.提出了非局域暗孤子稳定性分析理论,并对热非线性体介质中1+1维基态和二阶暗孤子的稳定性进行了数... 详细信息

由于其在通信领域潜在的应用前景,非局域空间孤子一直是研究热点.但空间非局域暗孤子由于其边界的特殊性,对其特别是稳定性方面研究甚少.提出了非局域暗孤子稳定性分析理论,并对热非线性体介质中1+1维基态和二阶暗孤子的稳定性进行了数值分析和研究,得到了稳定性图.从稳定性分析图可知:在热非线性体介质中,1+1维基态暗孤子在其存在区域总是稳定的,而1+1维二阶暗孤子是震荡不稳定的,其不稳定区域的宽度与传播常数以及介质的非局域程度有关.为了验证非局域暗孤子稳定性分析理论的正确性,对加噪声初始输入的传输进行数值模拟得到了传输图,传输图表明稳定性分析理论的正确性.

关键词：非局域稳定性暗孤子

非局域非线性介质中多极表面光孤子的解析解及其稳定性分析

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物理学报 2012年第15期61卷 281-288页

作者：蔡善勇梅磊彭虎庆陆大全胡巍华南师范大学信息光子技术广东省高校重点实验室广州510631

本文主要对非局域非线性介质中存在的多极表面亮孤予进行了研究.理论研究表明多极表面孤了也可以被看做是具有反对称振幅分布的体孤子的一半,由此我们可以给出多极表面孤子的解析解.其次,用数值计算的方法给出了它的数值解,比较结果表... 详细信息

本文主要对非局域非线性介质中存在的多极表面亮孤予进行了研究.理论研究表明多极表面孤了也可以被看做是具有反对称振幅分布的体孤子的一半,由此我们可以给出多极表面孤子的解析解.其次,用数值计算的方法给出了它的数值解,比较结果表明数值解与解析解基本符合.最后,研究了本模型下的多极表面孤子的稳定性,发现二极表面孤子的不稳定区间比四极体孤子的不稳定区间小,另外,二极以上的表面孤子皆不稳定.

关键词：非局域非线性多极表面孤子稳定性