非線性諧振介質(zhì)中光學(xué)異常波的新穎動(dòng)力學(xué)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-28 10:29
異常波概念最早是在1965年由海洋學(xué)家L.Draper在描述海面波浪時(shí)提出。異常波是一種瞬時(shí)出現(xiàn)、波高很大的時(shí)空雙局域波包,其峰值振幅通常超過(guò)了兩倍的有效波高。異常波的一個(gè)顯著特點(diǎn)是,它在出現(xiàn)之前沒(méi)有任何的征兆,總是來(lái)無(wú)影去無(wú)蹤。由于其不可預(yù)測(cè)性和的攜有的巨大破壞性,異常波對(duì)海洋中航行的郵輪和油氣平臺(tái)構(gòu)成了巨大威脅。目前所知,異常波是無(wú)處不在的。除了深水海洋,物理學(xué)家們還相繼在流體動(dòng)力學(xué)、等離子體物理、聲學(xué)、光學(xué)和光子學(xué)以及Bose-Einstein凝聚等領(lǐng)域都發(fā)現(xiàn)了異常波現(xiàn)象。然而,盡管如此,關(guān)于異常波的基本原理的共性認(rèn)識(shí)仍存有爭(zhēng)議。本論文中,我們致力于研究更復(fù)雜的、適合描述非線性諧振介質(zhì)中光波傳播的幾個(gè)可積廣義非線性薛定諤(NLS)方程模型。主要目的是求解非線性諧振介質(zhì)中的異常波精確解,并系統(tǒng)地探討這些異常波解的新穎動(dòng)力學(xué)。具體地,在簡(jiǎn)單回顧了異常波的研究背景、生成機(jī)理和當(dāng)前進(jìn)展后,我們?cè)谌ㄖC振相互作用(TWRI)系統(tǒng)、以Maxwell-Bloch-NLS方程為模型的諧振摻鉺光纖系統(tǒng)和以sine-Gordon方程為模型的諧振介質(zhì)系統(tǒng)中,系統(tǒng)地研究了異常波動(dòng)力學(xué),并取得了一些新結(jié)果...
【文章來(lái)源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
蘇格蘭某運(yùn)河中的孤子現(xiàn)象[3]
-2 傳說(shuō)中的超級(jí)巨浪,事實(shí)上真的存在。圖片來(lái)源:《新科學(xué)家》,Rogue waves: The real moof the deep異常波的概念最早來(lái)源于海洋學(xué),在世界各大海域都曾有出現(xiàn),與孤波類似極大波高,波峰尖窄,雖然作用時(shí)間短,消失速度快,但是破壞力極強(qiáng)[27,29],F(xiàn)場(chǎng)合與水域深淺、天氣好壞、洋流大小均無(wú)明顯關(guān)聯(lián)。鑒于異常波的復(fù)雜特家至今并未完全掌握其中規(guī)律,異常波的定義很難一言蔽之,也無(wú)法計(jì)算其發(fā)波高大于周圍、出現(xiàn)無(wú)法預(yù)測(cè)[29],是目前多數(shù)研究者對(duì)異常波認(rèn)識(shí)的共識(shí)。雖們不能給出其準(zhǔn)確定義,但是異常波的定義中應(yīng)包含的基本特征可概括為: a 首先,作為波列中的一個(gè)突出單波,峰振幅要達(dá)到有效波高(significant wht)的兩倍及以上,即可稱為異常波。需要指出的是,有效波高是指某片海域內(nèi)分之一海浪的平均高度。比如,在一片有效波高僅 10 厘米的平靜海域,一個(gè)的海浪就可算作是異常波了。
圖 1-3 海洋異常波出現(xiàn)時(shí)的景象[31]異常波的概念由來(lái)已久,作為非線性波,異常波不同于孤波,因?yàn)樗掷m(xù)很短,失很快;也不同于駐波,因?yàn)楫惓2ǖ牟ㄐ坞S時(shí)間不斷變化;更不同于海嘯,因?yàn)椴ǖ陌l(fā)生和地震無(wú)必然聯(lián)系。目前,異常波領(lǐng)域的研究正在持續(xù),更需深入。.2.2異常波的實(shí)測(cè)記錄幾個(gè)世紀(jì)以來(lái),人們對(duì)異常波的了解,多源于它對(duì)人類的巨大傷害,因?yàn)楫惓S^測(cè)十分危險(xiǎn),相關(guān)記錄僅限于海員的口述。受制于可靠記錄資料非常匱乏,人類以來(lái)不能正確認(rèn)識(shí)海洋異常波這一現(xiàn)象,很多異常波現(xiàn)象被人們視為海怪所致。隨學(xué)進(jìn)步和觀測(cè)手段更新,世界各地關(guān)于異常波的記錄也逐漸豐富起來(lái),人們開(kāi)始認(rèn)諸多的海上災(zāi)難和工程事故或是異常波導(dǎo)致。根據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示,異常波發(fā)生的頻率相較頻繁,發(fā)生區(qū)域包含了除北冰洋外的幾乎所有海域[32,35]。下面,我們簡(jiǎn)單介紹異
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]淺析孤立子理論中的達(dá)布變換[J]. 梁銀雙. 中州大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(02)
博士論文
[1]畸形波模擬及其與核電取水構(gòu)筑物作用探究[D]. 劉贊強(qiáng).大連理工大學(xué) 2011
[2]基于雙線性方法的孤子可積系統(tǒng)[D]. 張翼.上海大學(xué) 2005
[3]孤子與輻射場(chǎng)的相互作用及對(duì)數(shù)型非線性介質(zhì)中空間孤子族的理論研究[D]. 衛(wèi)青.上海大學(xué) 2003
碩士論文
[1]幾類非線性發(fā)展方程的畸形波解及其時(shí)空結(jié)構(gòu)[D]. 楊波.上海理工大學(xué) 2013
[2]耦合非線性薛定諤方程的有理解與畸形波[D]. 翟保國(guó).上海理工大學(xué) 2012
本文編號(hào):3307743
【文章來(lái)源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
蘇格蘭某運(yùn)河中的孤子現(xiàn)象[3]
-2 傳說(shuō)中的超級(jí)巨浪,事實(shí)上真的存在。圖片來(lái)源:《新科學(xué)家》,Rogue waves: The real moof the deep異常波的概念最早來(lái)源于海洋學(xué),在世界各大海域都曾有出現(xiàn),與孤波類似極大波高,波峰尖窄,雖然作用時(shí)間短,消失速度快,但是破壞力極強(qiáng)[27,29],F(xiàn)場(chǎng)合與水域深淺、天氣好壞、洋流大小均無(wú)明顯關(guān)聯(lián)。鑒于異常波的復(fù)雜特家至今并未完全掌握其中規(guī)律,異常波的定義很難一言蔽之,也無(wú)法計(jì)算其發(fā)波高大于周圍、出現(xiàn)無(wú)法預(yù)測(cè)[29],是目前多數(shù)研究者對(duì)異常波認(rèn)識(shí)的共識(shí)。雖們不能給出其準(zhǔn)確定義,但是異常波的定義中應(yīng)包含的基本特征可概括為: a 首先,作為波列中的一個(gè)突出單波,峰振幅要達(dá)到有效波高(significant wht)的兩倍及以上,即可稱為異常波。需要指出的是,有效波高是指某片海域內(nèi)分之一海浪的平均高度。比如,在一片有效波高僅 10 厘米的平靜海域,一個(gè)的海浪就可算作是異常波了。
圖 1-3 海洋異常波出現(xiàn)時(shí)的景象[31]異常波的概念由來(lái)已久,作為非線性波,異常波不同于孤波,因?yàn)樗掷m(xù)很短,失很快;也不同于駐波,因?yàn)楫惓2ǖ牟ㄐ坞S時(shí)間不斷變化;更不同于海嘯,因?yàn)椴ǖ陌l(fā)生和地震無(wú)必然聯(lián)系。目前,異常波領(lǐng)域的研究正在持續(xù),更需深入。.2.2異常波的實(shí)測(cè)記錄幾個(gè)世紀(jì)以來(lái),人們對(duì)異常波的了解,多源于它對(duì)人類的巨大傷害,因?yàn)楫惓S^測(cè)十分危險(xiǎn),相關(guān)記錄僅限于海員的口述。受制于可靠記錄資料非常匱乏,人類以來(lái)不能正確認(rèn)識(shí)海洋異常波這一現(xiàn)象,很多異常波現(xiàn)象被人們視為海怪所致。隨學(xué)進(jìn)步和觀測(cè)手段更新,世界各地關(guān)于異常波的記錄也逐漸豐富起來(lái),人們開(kāi)始認(rèn)諸多的海上災(zāi)難和工程事故或是異常波導(dǎo)致。根據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示,異常波發(fā)生的頻率相較頻繁,發(fā)生區(qū)域包含了除北冰洋外的幾乎所有海域[32,35]。下面,我們簡(jiǎn)單介紹異
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]淺析孤立子理論中的達(dá)布變換[J]. 梁銀雙. 中州大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(02)
博士論文
[1]畸形波模擬及其與核電取水構(gòu)筑物作用探究[D]. 劉贊強(qiáng).大連理工大學(xué) 2011
[2]基于雙線性方法的孤子可積系統(tǒng)[D]. 張翼.上海大學(xué) 2005
[3]孤子與輻射場(chǎng)的相互作用及對(duì)數(shù)型非線性介質(zhì)中空間孤子族的理論研究[D]. 衛(wèi)青.上海大學(xué) 2003
碩士論文
[1]幾類非線性發(fā)展方程的畸形波解及其時(shí)空結(jié)構(gòu)[D]. 楊波.上海理工大學(xué) 2013
[2]耦合非線性薛定諤方程的有理解與畸形波[D]. 翟保國(guó).上海理工大學(xué) 2012
本文編號(hào):3307743
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/wulilw/3307743.html
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