论文部分内容阅读
本文主要利用数值求解及数值模拟的方法详细研究了非局域非线性介质中的弱非局域情况下的旋转椭圆空间光孤子的传输特性。 一般椭圆空间光孤子存在于线性各向异性或者非线性各向异性的介质当中。因为线性和非线性的各向异性导致空间孤子不是圆对称的。而本文所要研究的弱非局域情况下的椭圆空间光孤子则存在于线性和非线性各向同性的介质当中。其孤子是椭圆的原因为:孤子所带角动量对衍射各向的影响不同。 本论文共分为三章,主要内容如下: 第一章:介绍了非局域非线性空间光孤子的概念及其近年来的研究成果。 第二章:介绍旋转坐标系,然后从非局域非线性薛定谔方程出发,得到了旋转坐标系下的非局域非线性薛定谔方程。然后介绍了通过虚时间法所编的迭代程序。通过假定非局域非线性介质的非线性响应函数为对称的高斯函数,用虚时间法迭代了旋转坐标系下的非局域非线性薛定谔方程的不同非局域程度的静态孤子解。使用分步傅里叶算法并以迭代的静态孤子解作为初始输入波形,数值模拟了(1+2)维椭圆空间光孤子在不同椭圆度和非局域程度下的旋转传输特性。结果表明,不同的非局域程度的椭圆光孤子表现出不同的特性。首先,迭代出的孤子解与我们的近似解析解在强非局域时,无论是波形,还是在传输时X方向上的束宽和Y方向上的束宽的变化情况都符合得非常的好。这充分验证了根据虚时间算法所编写的程序是正确的。然后,孤子的波形不同。在强非局域时,孤子的波形是高斯型;在弱非局域时其波形是非高斯型的。其次,孤子的旋转角速度与椭圆度呈正相关,与非局域程度也成正相关。最后,形成椭圆光孤子所需的临界功率不同,形成孤子所需的临界功率与孤子的椭圆度和非局域程度都是呈单调递增关系。 第三章:本论文的总结和展望。