非局域非线性介质中界面暗孤子的理论研究

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本论文使用数值计算的方法研究了两种非局域自散焦介质界面处光束的传输,在两种介质的参数(除了线性折射率)相同的情况下,光束在两种介质的界面处传输并形成暗孤子,我们称这种孤子为界面暗孤子。相比于体介质暗孤子而言,在相同条件下,基模和二阶界面暗孤子都存在三种不同的孤子解。我们发现,在介质的两边界面暗孤子的背景光强存在一个固定的差等于这两种的线性折射率差(当线性折射率差小于传播常数时)。其中,基模界面暗孤子的谷底坐标会随着线性折射率差和传播常数的变化而变化。二阶界面暗孤子的谷底坐标及两谷底之间的距离也受线性折射率差和传播常数的影响。   我们还对基模和二阶界面暗孤子进行了稳定性分析和传输模拟。我们发现了一个非常有趣的现象:基模界面暗孤子的三个孤子解中一个是震荡不稳的,一个是恒不稳的,一个是恒稳的,其中震荡不稳的孤子解的稳定区间受线性折射率差的影响,当线性折射率差远大于传播常数时,孤子的稳定区间不再受线性折射率差的影响;二阶界面暗孤子的三个孤子解中一个恒不稳,两个震荡不稳,稳定区间随线性折射率差的变化而变化,当线性折射率差远大于传播常数时,线性折射率差不再影响孤子的稳定区间。   本文共分四章,主要内容如下:   第一章,介绍近几年非局域光孤子的理论和实验研究进展以及表面孤子、界面孤子的研究现状。   第二章,理论推导出了热非局域介质中的界面暗孤子的传输方程,运用数值迭代法计算出界面暗孤子的数值解,分析界面暗孤子的传输特性及各参数变化对孤子传输的影响。   第三章,通过数值的方法分析界面暗孤子的稳定性,并进行了传输的模拟。   第四章,总结。
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