(1+2)维贝塞尔光格线性模式的研究

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一束光在光学格子中传输,当介质的非线性效应、格子调制与衍射效应三者相平衡时,光束宽度则既不展宽也不压缩,形成一种稳定传输的状态,产生了格子孤子。光束在光学格子中的传输问题受到了人们的强烈关注。  本论文主要从理论上介绍了(1+2)维贝塞尔光格下的线性模式。光束在在非线性介质中的传输可由非线性薛定谔方程描述。我们之前的工作,基本上都是对格子孤子的研究,很少涉及格子的线性模式。本文就是在前人的基础上研究二维贝塞尔光格下的线性模式。研究了不同模式的色散曲线关系,同时探究了同一模式下,不同调制深度对线性模式的影响以及模式的简并情况。  本文为作者在硕士研究生期间所作的工作,总共分为四章,具体的内容安排如下:第一章:介绍了本论文的研究背景。介绍了贝塞尔光束的性质、产生方法以及其应用,同时推导了格子孤子的传输方程以及阐述了格子孤子的研究进展。  第二章:在数值模拟的基础上,研究了贝塞尔光格的线性模式。采用二分法和龙格库塔,得到一系列特定的本征值以及数值解。我们发现:同一个模式,随着本证值的增大,所需的调制深度增加。模式的光强分布也会随着调制深度的变化而变化,当调制深度增大时,模式的光强越向光格的中心处集中。不同模式既有相同点也有差异性。对于拓扑指数m=0的模式是成轴对称的,不存在简并;而当拓扑指数m>0时,模式存在简并且简并度总是2。随着拓扑指数m的增大,模式的“瓣”也增多,且“瓣”的数目等于拓扑指数的2倍。  第三章:简单介绍了PT对称系统以及PT对称系统的破坏点。通过数值模拟,得到PT对称贝塞尔复势下的线性模式。结果表明对于线性模式,在破坏点之下,其实部总是偶对称,虚部是奇对称的;而破坏点之上,模式的对称性被破坏。  第四章:总结了本文的成果以及不足之处,并且展望了可能的进一步研究。
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