具有Parity-Time（PT）對(duì)稱性的光學(xué)系統(tǒng)是近年提出的一種新型光學(xué)結(jié)構(gòu),在光開(kāi)關(guān)、光子信息處理器件等方面具有潛在的應(yīng)用。文章數(shù)值研究了局域單PT對(duì)稱光學(xué)系統(tǒng)中基態(tài)孤子的存在范圍與穩(wěn)定特性。研究結(jié)果表明:基態(tài)孤子存在一臨界傳播常數(shù),該傳播常數(shù)對(duì)應(yīng)線性模下的本征值。孤子的能量隨著傳播常數(shù)的增加而增加,但隨著PT對(duì)稱勢(shì)的調(diào)制深度的增加而減少�；鶓B(tài)孤子在較深和較淺的PT對(duì)稱勢(shì)中都能穩(wěn)定地傳輸。 

【文章來(lái)源】：半導(dǎo)體光電. 2017,38(01)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

圖２孤子相關(guān)參數(shù)關(guān)系圖（ｃ）

的本征值接近，孤子的波形與線性模的波形相似，此時(shí)孤子能穩(wěn)定地傳輸，如圖３（ａ）和（ｃ）。而當(dāng)孤子的傳播常數(shù)與對(duì)應(yīng)線性模的本征值相差較大時(shí)，孤子的束寬比線性模的束寬小得多，此時(shí)孤子不能穩(wěn)定地傳輸。（ａ）不同Ｔ時(shí)Ｐ與λ（ｂ）不同λ時(shí)Ｐ與Ｔ（ｃ）不同Ｔ下微擾增長(zhǎng)率與λ（ｄ）λｃ與Ｔ圖２孤子相關(guān)參數(shù)關(guān)系圖（ａ）對(duì)應(yīng)圖２（ａ）（ｂ）對(duì)應(yīng)圖２（ｂ）（ｃ）對(duì)應(yīng)圖２（ｃ）圖３Ｗ０＝０．１時(shí)，對(duì)應(yīng)于圖２（ａ～ｃ）基態(tài)孤子的傳輸演化圖·９２·ＳＥＭＩＣＯＮＤＵＣＴＯＲＯＰＴＯＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＶｏｌ．３８Ｎｏ．１Ｆｅｂ．２０１７??????????????????????????????????????????????????

別代表場(chǎng)的實(shí)部和虛部�？梢钥闯鰧�(duì)于不同的Ｗ０，基態(tài)孤子的特性是相似的。只是當(dāng)Ｗ０增加時(shí)，孤子的虛部場(chǎng)也增加。圖５（ａ～ｃ）是對(duì)應(yīng)圖４（ａ～ｃ）孤子的傳輸演化圖。由圖４（ａ）和（ｃ）可以看出，當(dāng)孤子的傳播常數(shù)接近相應(yīng)的線性模的本征值時(shí)，即使Ｗ０接近ＰＴ破壞點(diǎn)，孤子仍能穩(wěn)定地傳輸。圖４Ｗ０＝０．８時(shí)基態(tài)孤子的場(chǎng)分布圖（ａ）對(duì)應(yīng)圖４（ａ）（ｂ）對(duì)應(yīng)圖４（ｂ）（ｃ）對(duì)應(yīng)圖４（ｃ）圖５Ｗ０＝０．８時(shí)，對(duì)應(yīng)于圖４（ａ～ｃ）基態(tài)孤子的傳輸演化圖３結(jié)論計(jì)算了局域單ＰＴ對(duì)稱勢(shì)中基態(tài)孤子的傳輸特性。計(jì)算結(jié)果表明：ＰＴ對(duì)稱勢(shì)下，所有基態(tài)孤子的實(shí)部是偶對(duì)稱的，而虛部是奇對(duì)稱的。隨著傳播常數(shù)λ的增加，光束寬度變窄，光束強(qiáng)度增加。而隨著ＰＴ對(duì)稱勢(shì)深度的增加，光束強(qiáng)度減小，但光束寬度變化很校當(dāng)孤子的傳播常數(shù)接近對(duì)應(yīng)線性情況的本征值時(shí)，孤子的場(chǎng)分布與線性情況對(duì)應(yīng)的本征態(tài)分布相似。孤子的能量隨著傳播常數(shù)的增加而增加，但隨著ＰＴ對(duì)稱勢(shì)的調(diào)制深度的增加而減少。當(dāng)基態(tài)孤子的傳播常數(shù)較小或ＰＴ對(duì)稱勢(shì)深度較大，且孤子的傳播常數(shù)與對(duì)應(yīng)線性模的本征值接近時(shí)，不管ＰＴ對(duì)稱勢(shì)的虛部低于破壞點(diǎn)還是靠近ＰＴ破壞點(diǎn)基態(tài)孤子都能穩(wěn)定地傳輸。參考文獻(xiàn)：［１］ＨｕａｎｇＣ，ＬｉＣ，ＤｏｎｇＬ．Ｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｍｕｌｔｉｐｏｌｅ－ｍｏｄｅｓｏｌｉｔｏｎｓｉｎｍｉｘｅｄｌｉｎｅａｒｎｏｎｌｉｎｅａｒｌａｔｔｉｃｅｓｗｉｔｈａＰＴｓｙｍｍｅｔｒｙ［Ｊ］．Ｏｐｔ．Ｅｘｐｒｅｓｓ，２０１３，２１（３）：３９１７


本文編號(hào)：2986908