电磁孤子论文-谭康伯,路宏敏,官乔,张光硕,陈冲冲

电磁孤子论文-谭康伯,路宏敏,官乔,张光硕,陈冲冲

导读:本文包含了电磁孤子论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:暗孤子,电磁控制,耗散相干,变分

电磁孤子论文文献综述

谭康伯,路宏敏,官乔,张光硕,陈冲冲[1](2018)在《电磁诱导透明暗孤子的耗散变分束缚分析》一文中研究指出基于电磁精确控制的考虑,对半导体固态系统中电磁诱导透明所形成的暗孤子态进行了动力学研究.在此涉及多物理场的复杂系统中,通过变分技术对耗散与非线性相干作用下相应的同态暗孤子动力学特征进行分析.结果表明,耗散削弱作用与相干耦合作用之间所形成的系统性平衡约束对暗孤子时空演化的精密控制具有重要意义.(本文来源于《物理学报》期刊2018年06期)

唐宏[2](2016)在《纵波光学声子耦合下半导体量子阱电磁诱导透明介质中的光孤子行为》一文中研究指出目前正处于信息化时代,对信息的传输和处理的要求越来越高。光孤子作为信息载体比传统的信息载体有明显的优势。主要表现为:光孤子通讯有传输容量大,中继器大且误码率小,抗电磁干扰能力强,保密性能好等特点。因而如何在信息传输和处理过程中利用光孤子作为信息转播的载体,成为了目前物理与信息学科交叉研究的热门课题。电磁诱导透明(EIT)技术的应用和半导体工艺的不断完善,使得光孤子在通讯器件中的实现成为了可能。研究表明:EIT介质中的光孤子具有超慢群速度的特征,使得光孤子的存储成为可能。更为重要的是,半导体量子阱除了具备EIT介质所需的分立能级和大的电偶极矩等特点外,还相干演化可控和易于集成的优势被认为最具潜力实现EIT量子器件应用的介质。半导体量子阱EIT介质中光孤子不仅能利用光孤子在信息传输和处理上的优势,还能充分发挥半导体量子阱量子器件实际应用的潜能。因此,研究半导体量子阱EIT介质中的光孤子行为,能为信息传输和处理,量子器件实际应用提供一定的参考价值。本文的主要研究内容为第一章,先介绍了EIT的原理、特征和具体的现象;然后对半导体量子阱的构造、分类、具体制备方法进行阐述。最后,对本文的研究方法和内容作了简要的介绍。第二章,研究了纵波光学声子耦合弛豫效应对级联型叁能级半导体量子阱EIT介质中光孤子行为的影响。结果表明,随着纵波光学声子耦合强度的增加,体系时间光孤子由暗孤子向亮孤子转化,即级联型半导体量子阱中暗-亮孤子的转化可通过纵波光学声子耦合强度大小来调控。此外,还发现光孤子的群速度也可通过纵波光学声子耦合强度和控制光来调控。第叁章,研究了N型四能级非对称半导体量子阱EIT介质中纵波光学声子耦合效应和高阶效应对孤子动力学性质的影响。研究表明随着纵波光学声子耦合强度的增加,孤子的幅度出现先减小后增加的变化规律。当固定纵波光学声子耦合强度,发现随着叁光子失谐量的增加,孤子的幅度和宽度都出现了最大值或(和)最小值。并且,这些极值点随纵波光学声子耦合强度的增加向叁光子失谐量较小的方向移动。与此同时,随着纵波光学声子耦合强度的增加,孤子的群速度呈先增加后减小变化趋势。第四章,对现有的研究内容作了一个简要总结的同时并对半导体量子阱中的光孤子的后续研究工作进行了展望。(本文来源于《湘潭大学》期刊2016-05-25)

杜英杰,谢小涛,杨战营,白晋涛[3](2015)在《电磁诱导透明系统中的暗孤子》一文中研究指出利用电磁诱导透明效应提供的高色散和非线性系数,研究暗孤子的形成环境以及孤子演化与环境参数的关系.为了提高电磁诱导透明的稳定性和可操作性,用双势阱半导体作为基质材料.将量子理论和经典场理论结合,获得了非线性薛定谔方程.以非线性薛定谔方程为基础,研究暗孤子的形成条件,以及孤子演化与环境参数的关系.研究结果表明:当介质为反常色散同时交叉相位调制为负时,在该介质中可以形成和传播暗孤子;暗孤子演化中,脉宽、灰度与相位相互关联,脉宽越小、灰度越大,相位增长越迅速.此外,研究了系统的调制不稳定性,探讨了在调制不稳定下的增益谱.(本文来源于《物理学报》期刊2015年06期)

张景贵[4](2010)在《超常介质中时空电磁孤子的形成及传输特性研究》一文中研究指出孤子是自然界中一个非常普遍又非常重要的非线性现象,它的形成是线性和非线性效应平衡的结果。光学或电磁孤子在光通信、光计算、全光信息处理等领域具有重要的应用价值。最近几年发展起来的一种新型人工电磁材料即超常介质,具有许多自然材料所不具备的独特的线性和非线性电磁特性,意味着它蕴含着大量的孤子现象和物理;同时,超常介质的电磁特性可以人为设计,为主动操控孤子提供了条件与手段。本论文基于传统的孤子基本理论和处理方法,结合超常介质的新特性,研究超常介质中时空电磁孤子的形成及其传输特性,试图揭示超常介质中新的孤子现象,并根据超常介质的可控性探索主动操控孤子的原理和方案。研究结果不仅丰富和发展了孤子理论,而且为发展基于超常介质的相关光子器件和光控光技术奠定理论基础。取得主要结果如下:第一,首次调查了非线性超常介质中时空电磁孤子的形成及脉冲分裂机理。理论分析表明,时空电磁孤子不但可以在正折射区域自聚焦非线性介质反常群速度色散情形下形成,而且可以在负折射区域自散焦非线性介质正常色散情形下形成。超常介质这种高维孤子形成的反常现象冲破了人们对传统孤子概念的认识。特别是通过调控超常材料结构尺寸能够人为控制介质的色散、衍射与非线性叁者之间的平衡,从而主动创造了在常规光学介质中很难实现时空电磁孤子形成的物理环境。此外我们研究发现,在负折射区域反常群速度色散情形下,对于自聚焦非线性介质,环型光束形成与时域脉冲压缩现象将发生;而对于自散焦非线性介质,时空电磁脉冲将发生时域上脉冲分裂与空域上光束聚焦现象。最后,本文还讨论了超常介质非线性符号的可控性及其对时空电磁脉冲传输的影响。研究表明,由于额外磁非线性效应的作用,通过调控电等离子频率与磁等离子频率的比率相对大小可以人为控制介质的有效非线性符号,这为操控电磁脉冲传输提供一种新的自由度。第二,研究了超常介质中色散磁导率所导致的高阶非线性色散对时空电磁脉冲分裂的影响,着重分析其不同于常规介质的反常特性。众所周知,超常介质具有不同于常规介质的色散磁导率,从而导致前者所对应的非线性传输模型中出现可正可负自陡,以及一系列高阶非线性色散。近年来,随着超强超短脉冲光学技术的发展,已经能够获得脉宽可与载波震荡周期相比拟的超强超短光脉冲,因此这些高阶非线性色散必将对超常介质中时空电磁脉冲传输产生重要影响。研究结果表明,与常规介质情形一样,超常介质中正的自陡仍然会引脉冲分裂非对称,但与前者不同的是后者会引起脉冲分裂后其较大振幅出现在脉冲的后沿,较小振幅出现在脉冲前沿,而负的自陡对脉冲分裂的影响刚好与正的自陡作用相反。此外,本文分析了常规介质中不曾出现的二阶非线性色散对脉冲分裂的影响。研究结果表明,与自陡不同的是二阶非线性色散将导致脉冲对称分裂,且正的二阶非线性色散会加速脉冲的展宽,而负的二阶非线性色散会抑制脉冲的展宽。最后,系统研究了非线性超常介质中的调制不稳定性现象,揭示了若干新的不稳定性现象。这项工作对超短脉冲产生与孤子形成具有十分重要的意义。由于负的折射率作用,超常介质空间与时空不稳定性形成条件与对应常规介质情形相反,而时间不稳定性形成条件与常规介质情形相同。此外,本文得到了色散磁导率所导致的任意高阶非线性色散对不稳定性的影响的一般性规律。研究发现,与对应的偶次线性色散一样,所有偶次非线性色散将不但会影响原来的不稳定性,而且可能会导致新的不稳定性区域。而与对应的齐次线性色散不同是所有的齐次非线性色散将始终抑制调制不稳定性,且与其符号的正负无关。为了验证我们所得的一般性结论,本文以自陡与二阶非线性色散为例,详细讨论两者对时间与时空不稳定性的影响。特别有趣是我们发现适当大小的二阶非线性色散效应将导致一个无截止的时域窗口频率,且其增益值随调制时间频率的增大而增大。这种反常调制窗口频率在常规介质中是从来没有出现的。(本文来源于《湖南大学》期刊2010-05-01)

成茜[5](2009)在《超常介质中超短电磁脉冲孤子的形成和传播特性研究》一文中研究指出超常介质具有独特而丰富的线性和非线性电磁特性,蕴含着大量的孤子现象;同时,超常介质的电磁特性可以人为设计,为主动操控孤子提供了条件和手段。本论文在学习和总结前人研究工作的基础上,利用成熟的非线性演化方程求解方法,寻找非线性超常介质中超短电磁脉冲传输方程的精确孤子解,结合超常介质的特有属性,分析孤子形成和稳定传播的条件和特性,对丰富和发展孤子理论、发展基于超常介质的相关光子器件和光控光技术有理论和实际意义。论文主要结果如下:首先,从Maxwell方程出发,详细推导了非线性超常介质中超短电磁脉冲传输的非线性薛定谔方程;结合超常介质的特有属性,分析了非线性薛定谔方程各系数的特性及其对超短脉冲传输的影响。其次,利用扩展双曲函数方法,分别求出了不同参数情况下非线性薛定谔方程的精确孤子解,分析了各种效应,尤其是高阶色散、可控自陡、二阶非线性色散等效应对孤子形成和传输特性的影响。结果表明,叁阶色散使孤子的中心位置发生漂移,其中正、负叁阶色散分别使之向后沿和前沿漂移;超常介质特有的负自陡效应使孤子脉冲的中心位置随传输距离向脉冲前沿漂移,与常规介质中自陡效应(恒为正)的作用相反;特别是,由于二阶非线性色散的作用,在没有线性色散的情形下同样可形成孤子,而且在反常线性色散情形下也可形成暗孤子。(本文来源于《湖南大学》期刊2009-04-28)

方宗豹,沈百飞,张正泉[6](2006)在《等离子体中标势为多峰的相对论电磁孤子》一文中研究指出随着激光技术的迅速发展,人们已能获得聚焦强度超过1022W/cm2单脉冲宽度小于10 fs的超强超短激光脉冲。这种激光脉冲与等离子体的相互作用与许多应用有关,像粒子和光子加速、等离子体透镜、快点火惯性约束核聚变方案等。要实现这些应用,需要彻底理解超短超强激光脉冲在等离子体中传播时产生的各种非线性现象。很久以来,超强激光脉冲在等离子体中传播时形成的相对论电磁孤子作为一种相干的非线性稳定结构引起了人们的极大关注。(本文来源于《中国光学学会2006年学术大会论文摘要集》期刊2006-09-01)

王云良[7](2006)在《等离子体中相对论电磁孤子及磁声孤子的理论研究》一文中研究指出等离子体是一个高度非线性的光学介质。在具有相对论强度的强激光脉冲与等离子体的相互作用中,很容易观察到大量迷人的非线性现象,其中相对论电磁孤子在二者的相互作用中扮演一个重要角色。一方面在等离子体的激光加热和激光诱导的核聚变工作中很难避开它,另一方面相对论电磁孤子的研究对于天文物理和宇宙物理也具有非常重要的意义。在磁化的相对论等离子体中也会存在很多非线性结构,如相对论磁声孤子。同样在磁约束核聚变中也必须考虑相对论磁声孤子的影响。可见无论是强激光与等离子体相互作用产生的相对论电磁孤子研究,还是磁化等离子体中相对论磁声孤子的研究对于核聚变实验都具有重要的实际意义。在本论文中我们研究了等离子体中相对论孤立波结构及传输特性。首先我们研究了电子-正电子-离子等离子体中的一维相对论电磁孤子。得到了描述一维相对论电磁孤子关于矢势和标势的耦合方程组。给出了一维相对论电磁孤子存在条件,分析了离子运动对孤子性质的影响,确定了孤子可以允许最大运动速度与其它参量的关系。其次从描述等离子体电子单流体动量方程、连续性方程及描述激光场的Maxwell方程组出发,在弱非线性条件下,利用多重尺度方法,推导出了描述二维相对论电磁孤子的Davey-Stewartson (DS)方程。应用平面波调制分析方法,讨论了2维相对论电磁孤子存在的条件。给出了2维相对论电磁孤子的类Dromion解析孤子解。利用电子离子的双流体动量方程与连续性方程,研究了磁化等离子体中相对论磁声孤立波。在弱相对论条件下,利用约化摄动方法,推导出了描述二维相对论磁声孤子的Kadomtsev-Petviashvili (KP)方程。研究了外加静态均匀磁场对稳态磁声孤子性质的影响。分别利用双线性方法与Wronskian行列式方法研究了普通模式的相对论磁声孤子与非寻常模式的相对论磁声孤子的动力学性质。在柱几何条件下,我们仍采用电子、离子的双流体方程,研究了柱几何条件下的相对论磁声孤立波,分别推导出了描述相对论柱磁声孤立波的Cylindrical-Korteweg-de Vries (C-KdV)方程与Cyindrical-KP(C-KP)方程。对于C-KdV方程,数值求解的结果表明,相对论磁声孤立波在随时间演化过程中,它的振幅会变大,宽度将减小。通过适当的变量变换给出了C-KP方程的解(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2006-06-01)

电磁孤子论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

目前正处于信息化时代,对信息的传输和处理的要求越来越高。光孤子作为信息载体比传统的信息载体有明显的优势。主要表现为:光孤子通讯有传输容量大,中继器大且误码率小,抗电磁干扰能力强,保密性能好等特点。因而如何在信息传输和处理过程中利用光孤子作为信息转播的载体,成为了目前物理与信息学科交叉研究的热门课题。电磁诱导透明(EIT)技术的应用和半导体工艺的不断完善,使得光孤子在通讯器件中的实现成为了可能。研究表明:EIT介质中的光孤子具有超慢群速度的特征,使得光孤子的存储成为可能。更为重要的是,半导体量子阱除了具备EIT介质所需的分立能级和大的电偶极矩等特点外,还相干演化可控和易于集成的优势被认为最具潜力实现EIT量子器件应用的介质。半导体量子阱EIT介质中光孤子不仅能利用光孤子在信息传输和处理上的优势,还能充分发挥半导体量子阱量子器件实际应用的潜能。因此,研究半导体量子阱EIT介质中的光孤子行为,能为信息传输和处理,量子器件实际应用提供一定的参考价值。本文的主要研究内容为第一章,先介绍了EIT的原理、特征和具体的现象;然后对半导体量子阱的构造、分类、具体制备方法进行阐述。最后,对本文的研究方法和内容作了简要的介绍。第二章,研究了纵波光学声子耦合弛豫效应对级联型叁能级半导体量子阱EIT介质中光孤子行为的影响。结果表明,随着纵波光学声子耦合强度的增加,体系时间光孤子由暗孤子向亮孤子转化,即级联型半导体量子阱中暗-亮孤子的转化可通过纵波光学声子耦合强度大小来调控。此外,还发现光孤子的群速度也可通过纵波光学声子耦合强度和控制光来调控。第叁章,研究了N型四能级非对称半导体量子阱EIT介质中纵波光学声子耦合效应和高阶效应对孤子动力学性质的影响。研究表明随着纵波光学声子耦合强度的增加,孤子的幅度出现先减小后增加的变化规律。当固定纵波光学声子耦合强度,发现随着叁光子失谐量的增加,孤子的幅度和宽度都出现了最大值或(和)最小值。并且,这些极值点随纵波光学声子耦合强度的增加向叁光子失谐量较小的方向移动。与此同时,随着纵波光学声子耦合强度的增加,孤子的群速度呈先增加后减小变化趋势。第四章,对现有的研究内容作了一个简要总结的同时并对半导体量子阱中的光孤子的后续研究工作进行了展望。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

电磁孤子论文参考文献

[1].谭康伯,路宏敏,官乔,张光硕,陈冲冲.电磁诱导透明暗孤子的耗散变分束缚分析[J].物理学报.2018

[2].唐宏.纵波光学声子耦合下半导体量子阱电磁诱导透明介质中的光孤子行为[D].湘潭大学.2016

[3].杜英杰,谢小涛,杨战营,白晋涛.电磁诱导透明系统中的暗孤子[J].物理学报.2015

[4].张景贵.超常介质中时空电磁孤子的形成及传输特性研究[D].湖南大学.2010

[5].成茜.超常介质中超短电磁脉冲孤子的形成和传播特性研究[D].湖南大学.2009

[6].方宗豹,沈百飞,张正泉.等离子体中标势为多峰的相对论电磁孤子[C].中国光学学会2006年学术大会论文摘要集.2006

[7].王云良.等离子体中相对论电磁孤子及磁声孤子的理论研究[D].哈尔滨工业大学.2006

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