超常介質(zhì)中超短電磁脈沖孤子的形成和傳播特性研究.pdf

1、超常介質(zhì)具有獨(dú)特而豐富的線性和非線性電磁特性，蘊(yùn)含著大量的孤子現(xiàn)象；同時(shí)，超常介質(zhì)的電磁特性可以人為設(shè)計(jì)，為主動(dòng)操控孤子提供了條件和手段。本論文在學(xué)習(xí)和總結(jié)前人研究工作的基礎(chǔ)上，利用成熟的非線性演化方程求解方法，尋找非線性超常介質(zhì)中超短電磁脈沖傳輸方程的精確孤子解，結(jié)合超常介質(zhì)的特有屬性，分析孤子形成和穩(wěn)定傳播的條件和特性，對(duì)豐富和發(fā)展孤子理論、發(fā)展基于超常介質(zhì)的相關(guān)光子器件和光控光技術(shù)有理論和實(shí)際意義。論文主要結(jié)果如下： 首先

2、，從Maxwell方程出發(fā)，詳細(xì)推導(dǎo)了非線性超常介質(zhì)中超短電磁脈沖傳輸?shù)姆蔷€性薛定諤方程；結(jié)合超常介質(zhì)的特有屬性，分析了非線性薛定諤方程各系數(shù)的特性及其對(duì)超短脈沖傳輸?shù)挠绊憽?其次，利用擴(kuò)展雙曲函數(shù)方法，分別求出了不同參數(shù)情況下非線性薛定諤方程的精確孤子解，分析了各種效應(yīng)，尤其是高階色散、可控自陡、二階非線性色散等效應(yīng)對(duì)孤子形成和傳輸特性的影響。結(jié)果表明，三階色散使孤子的中心位置發(fā)生漂移，其中正、負(fù)三階色散分別使之向后沿和前沿漂