發(fā)布時(shí)間：2020-10-11 02:44

　　 四波混頻是非線性光學(xué)領(lǐng)域中一種十分重要的非線性效應(yīng),其誘導(dǎo)了光束之間的能量交換,人們對(duì)四波混頻在超短脈沖系統(tǒng)中所造成的影響已經(jīng)有了一些初步的研究。然而當(dāng)超短脈沖的寬度被進(jìn)一步壓縮達(dá)到飛秒量級(jí)時(shí),四波混頻效應(yīng)對(duì)這種飛秒脈沖系統(tǒng)中的非線性局域波會(huì)產(chǎn)生怎樣一種影響尚未被人研究。因此我們對(duì)帶有四波混頻效應(yīng)的耦合飛秒脈沖系統(tǒng)中光脈沖的傳播進(jìn)行了理論研究,期待在這一系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)更為豐富的非線性局域波結(jié)構(gòu)以及尋找在四波混頻的作用下特殊的光脈沖動(dòng)力學(xué)演化過(guò)程。在本篇論文中,首先我們考慮到四波混頻對(duì)飛秒脈沖傳播的影響,給出了一個(gè)能夠描述該情況下光脈沖傳播的帶有四波混頻項(xiàng)的擴(kuò)展耦合Hirota方程。然后利用達(dá)布變換等方法,得到了該耦合方程的解析解,通過(guò)對(duì)解進(jìn)行分析我們發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)中包含有豐富的非線性局域波。由此我們運(yùn)用這個(gè)解研究了平面波背景上W形孤子、反暗孤子等多種孤子之間或多種孤子鏈之間的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換,同時(shí)也研究了周期波背景上的振蕩狀孤子、類(lèi)呼吸子和呼吸子復(fù)雜體結(jié)構(gòu)。我們發(fā)現(xiàn)周期波背景上復(fù)雜的非線性局域波結(jié)構(gòu)與平面波背景上基本的非線性局域波結(jié)構(gòu)息息相關(guān),并給出了它們之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。在此基礎(chǔ)上我們還對(duì)類(lèi)呼吸子的擾動(dòng)能量進(jìn)行了計(jì)算,以此為例揭示了這些非線性局域波結(jié)構(gòu)形成和出現(xiàn)的動(dòng)力學(xué)演化是由四波混頻效應(yīng)引起的兩組分間能量交換所導(dǎo)致的。這些結(jié)果將豐富我們對(duì)于四波混頻影響下飛秒脈沖系統(tǒng)中非線性局域波的理解,并為實(shí)驗(yàn)上實(shí)現(xiàn)和觀測(cè)帶有四波混頻的耦合飛秒脈沖系統(tǒng)中的非線性局域波提供了理論參考。
【學(xué)位單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：O437
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 光學(xué)系統(tǒng)中的非線性局域波
    1.2 四波混頻及其應(yīng)用
    1.3 帶有四波混頻效應(yīng)系統(tǒng)中的非線性局域波研究進(jìn)展
    1.4 論文的框架結(jié)構(gòu)以及創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 帶有四波混頻效應(yīng)的耦合飛秒脈沖系統(tǒng)及其解析解
    2.1 帶有四波混頻效應(yīng)的耦合飛秒脈沖系統(tǒng)
    2.2 耦合系統(tǒng)的解析解
    2.3 小結(jié)
第三章 四波混頻效應(yīng)誘發(fā)的局域波動(dòng)力學(xué)
    3.1 平面波背景上的孤子和孤子鏈及其結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換
    3.2 周期波背景上的振蕩狀孤子及孤子鏈
    3.3 周期波背景上的類(lèi)呼吸子及其形成機(jī)制
    3.4 周期波背景上的呼吸子復(fù)雜體
    3.5 小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝

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本文編號(hào)：2835937