負(fù)折射介質(zhì)中各階非線性效應(yīng)所致啁啾的研究.pdf

1、負(fù)折射介質(zhì)指的是同時具有負(fù)的介電常數(shù)ε<0和負(fù)的磁導(dǎo)率μ<0的介質(zhì)，是人工合成材料，具有自然界存在的材料所沒有的特性。電磁波在這種介質(zhì)中傳播時，其波矢k、電場E以及磁場H滿足左手關(guān)系，因此其呈現(xiàn)出許多新穎的光學(xué)特性。近年來，對負(fù)折射介質(zhì)的研究日益深入。
　　 本文以負(fù)折射介質(zhì)中的超短電磁脈沖的傳輸方程為基礎(chǔ)，采用分步傅立葉法對其進(jìn)行數(shù)值模擬，得到了色散和各階非線性效應(yīng)所致啁啾的演變過程。通過對啁啾的分析，分析了負(fù)折射介質(zhì)中各階非

2、線性效應(yīng)的作用，為負(fù)折射介質(zhì)中非線性效應(yīng)的研究提供了理論依據(jù)。著重分析了自陡、二階、三階非線性色散的啁啾，討論了其在超短脈沖傳輸時的作用，結(jié)果表明：自陡系數(shù)的正負(fù)可控特性使脈沖中心既可向前沿偏移，也可向后沿偏移。二階非線性色散不導(dǎo)致脈沖中心的偏移，當(dāng)其系數(shù)取正時產(chǎn)生正的啁啾，在正常色散區(qū)使脈沖展寬，在反常色散區(qū)使脈沖壓縮；當(dāng)其系數(shù)取負(fù)時產(chǎn)生負(fù)的啁啾，在正常色散區(qū)使脈沖壓縮，在反常色散區(qū)使脈沖展寬。三階非線性色散將導(dǎo)致脈沖的中心向前沿偏移