有限能量Airy脈沖的峰間能量轉(zhuǎn)移研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、近年來,Airy脈沖由于具有無衍射、自加速和自愈特性,成為了最近幾年研究的熱點并引起了人們廣泛的關(guān)注。人們對它的研究涉及了理論和實驗、線性和非線性、基礎(chǔ)研究和潛在運用等各個方面。Airy脈沖的自愈特性對于在復雜介質(zhì)中傳輸具有良好的傳輸性能,自愈過程即是脈沖能量的再分布過程,與脈沖在介質(zhì)中峰間能量流動分布有緊密關(guān)系。特別是在非線性介質(zhì)中,色散效應(yīng)和非線性效應(yīng)共同作用會導致能量流動發(fā)生變化。為了更好的了解 Airy脈沖特性的機制以及脈沖在非

2、線性傳輸過程中能量轉(zhuǎn)移規(guī)律。本文通過對Airy脈沖主峰與次峰進行高斯擬合,研究了Airy脈沖在線性和非線性介質(zhì)中傳輸過程中的能量轉(zhuǎn)移變化情況。
  首先,分析了Airy脈沖在線性介質(zhì)中傳輸演化方程和能量的轉(zhuǎn)移演化規(guī)律。發(fā)現(xiàn) Airy脈沖隨著截斷系數(shù)的增加,脈沖大部分能量轉(zhuǎn)移到主峰,脈沖多振蕩結(jié)構(gòu)逐漸消失。在線性傳輸過程中,隨著截斷系數(shù)的增加,能夠加速主峰能量轉(zhuǎn)移到次峰,次峰的部分能量隨著傳輸距離增加轉(zhuǎn)移到下一級旁瓣。
  其

3、次,利用單模光纖中的非線性薛定諤方程,研究了Airy脈沖在非線性介質(zhì)中的能量轉(zhuǎn)移規(guī)律。在脈沖低功率情況下,群速度色散起主要作用,相比線性條件下,能夠進一步加速主峰能量轉(zhuǎn)移到次峰,增大脈沖初始功率,主峰能量轉(zhuǎn)移速度越快。在脈沖高功率情況下,自相位調(diào)制效應(yīng)起主要作用。脈沖主峰位置能夠形成穩(wěn)定的孤子。相比脈沖低功率條件,主峰能量轉(zhuǎn)移速度加快,而且轉(zhuǎn)移的能量更多,主峰大部分能量用來形成孤子。脈沖初始功率和截斷系數(shù)大小能夠影響產(chǎn)生的孤子能量。

4、r>  最后,利用包括高階色散和高階非線性項的薛定諤方程,對Airy脈沖分別在高階色散和高階非線性效應(yīng)作用下的能量轉(zhuǎn)移情況進行了研究。得出三階色散主要影響脈沖主峰的能量轉(zhuǎn)移,三階色散參數(shù)為正時,能夠加速主峰能量轉(zhuǎn)移到次峰,三階色散參數(shù)為負值時,能夠減緩主峰能量轉(zhuǎn)移。拉曼效應(yīng)能夠打破群速度色散和自相位調(diào)制平衡,抑制能量由主峰到次峰的轉(zhuǎn)移,而且增大拉曼效應(yīng),大部分能量能夠反向轉(zhuǎn)移到主峰,主峰位置偏向脈沖后沿。自陡峭效應(yīng)具有和拉曼效應(yīng)相反的影

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