三五阶非线性下光纤中脉冲对的啁啾和频谱

为探究光纤的三五阶非线性对脉冲对频谱展宽的影响,从包含三五阶非线性的耦合非线性薛定谔方程出发,在忽略光纤色散和脉冲间走离效应的情况下,解析并计算模拟了高斯光脉冲对由于交叉相位调制所产生的非线性相移、频率啁啾,数值模拟了光脉冲对传榆中的功率频谱.结果表明:与只有三阶非线性相比,正五阶非线性使非线性相移和频率啁啾增大,而负五阶非线性则使非线性相移和频率啁啾减小甚至反号;正五阶非线性使脉冲频谱变宽,谱峰数目增多;绝对值较小的负五阶非线性使频谱变窄,谱峰数目减小,谱形变化,绝对值较大的负五阶非线性则展宽频谱,并使脉冲中心附近的谱峰变强.五阶非线性对功率相对较小的脉冲的影响更大些.此研究对超连续谱的产生、光开关器件、光脉冲压缩等研究都有一定的意义.     

饱和非线性光纤正色散区的交叉相位调制不稳定性

在考虑到光纤饱和非线性效应的情况下,给出了同偏振、不同波长的两光波的慢变振幅满足的耦合非线性薛定谔方程组以及线性化后微扰满足的方程组。在光纤的正色散区,分析并讨论了交叉相位调制不稳定增益谱随两光波输入功率变化的规律。结果表明,与饱和非线性光纤中自相位调制不稳定性的增益谱类似,交叉相位调制不稳定增益谱的临界扰动频率、峰值增益大小随两光波输入功率的增大也呈现出先增大后减小的特点,而二者随两光波输入功率变化的快慢都与两扰动的频率大小有关,即会出现两个不同的输入功率对应同一个不稳定增益峰值和临界扰动频率的情形。     

Dynamical behavior and propagation characteristic of partially coherent sinh-Airy beams in oceanic turbulence

By introducing the hyperbolic sine function to Airy beam, the dynamic behavior and propagation characteristics of partially coherent sinh-Airy beams in oceanic turbulence are studied using approximate analytical intensity expression. The influence of sinh modulation parameter, coherence length and ocean parameters on intensity evolution, beam width and kurtosis parameter is mainly discussed. The results show that a non-zero sinh modulation parameter presents not only the insensitivity to oceanic turbulence, but a smaller beam width. Furthermore, it also improves kurtosis parameter. These findings bring advantages in signal reception for long distance. In addition, a larger relative intensity of temperature or salinity fluctuations, mean square temperature dissipation rate, or a smaller dissipation rate of turbulence kinetic energy is more liable to increase beam width, or decrease intensity and kurtosis parameter of partially coherent sinh-Airy beams. The results provide an opportunity for improving signal reception of underwater communication or target detection by Airy beams or their groups.     

色散缓变光纤中五阶非线性调制不稳定性

在三五阶非线性共存时,研究了有损耗单模光纤中基于两光波交叉相位调制的不稳定条件和增益谱.在色散缓变光纤正色散区,分析了五阶非线性系数、色散纵向变化参量以及两扰动的频率大小关系对交叉相位调制不稳定增益谱的影响.结果表明,在五阶非线性下,色散的纵向渐减仍有利于展宽调制不稳定增益谱;正五阶非线性可使增益谱的谱宽和谱峰值增大,并使谱峰位置远离主波频率,负五阶非线性的作用则相反;两扰动频率大小关系不同,色散纵向参量的变化对增益谱的谱峰大小和位置的影响也不同,五阶非线性对交叉相位调制不稳定性的加强或抑制程度也不同.     

交叉相位调制不稳定性的进一步分析

从耦合非线性薛定谔方程出发,分析了光纤中两光波因交叉相位调制(XPM)所致的调制不稳定性(MI)产生的条件及增益谱。结果表明,当一光波处于正常群速度色散(GVD)区,另一光波处于反常群速度色散区时,与两光波参数有关的扰动增益谱应有3种可能的形式;在一定条件下,在某一微扰频率范围内,甚至还会同时出现两种形式的增益谱。     

Modulation instability in positive refractive metamaterials with higher-order dispersion and saturable nonlinearity

After taking the higher-order dispersion and three kinds of saturable nonlinearities into account, we investigate the characteristics of modulation instability （MI） in real units in the positive refractive region of metamaterials （MMs）. The results show that the gain spectra of MI consist of two spectral regions, one of which is close to and the other is far from the zero point. In particular, the spectral region far from the zero point also has high cut-off frequency but narrow spectral width just as those revealed in the negative refractive region. Moreover, the gain spectra can change with the normalized angular frequency, the normalized optical power and the form of the saturable nonlinearity. Con- cretely, the spectral width increases with increase of the normalized angular frequency. But both of the spectral width and the peak gain increase and then decrease with increase of the normalized optical power. In other words, the MI characteristics and MI related applications can be controlled by adjusting the structure of the MMs, the form of the saturable nonlinearity and the normalized optical power.     

五阶非线性光纤中双脉冲不对称的频谱特性

从光纤中包含五阶非线性效应的扩展耦合非线性陛薛定谔方程组出发,在同时考虑到脉冲间群速度失配和入纤初始时延的情况下,计算模拟了不同五阶非线性和初始时延参数下高斯双脉冲的功率频谱,分析讨论了双脉冲不对称的频谱特性.结果表明,在相同的群速度失配参数下,脉冲的频谱将出现不同程度的蓝移或红移,且两脉冲的频谱移动方向是相反的,而且功率较小的脉冲具有更大的频谱不对称.当脉冲间初始时延能较好地抵消群速度失配引起的走离时,两脉冲的频谱都将是对称的.而正负五阶非线性分别对脉冲频谱起增大和减小作用.     

高阶色散下饱和非线性负折射介质中的调制不稳定性

直接从负折射介质中包含高阶色散及饱和非线性效应的扩展非线性传输方程出发,采用线性稳定性分析法和德鲁德电磁模式,导出了调制不稳定性的色散关系和增益谱公式。考虑到今后的实验验证,以实际单位的形式计算了方程系数随归一化角频率的变化规律。再以实际单位的形式计算并讨论了增益谱随归一化角频率和归一化入射光强的变化关系。结果表明,当归一化角频率固定时,截止频率及峰值增益都随归一化入射光强的增加先增加后减少,归一化角频率不同,截止频率及峰值增益也不同,在靠近禁带处,增益谱远离零点。当归一化入射光强固定时,截止频率及峰值增益随归一化角频率的增加而增加,当归一化角频率增大到靠近禁带时,增益谱由紧挨零点变成远离零点。     

微型开关磁阻电机的非直接位置传感器的研究

对一台微型开关磁阻电机实验样机的非直接位置传感器进行了研究,分析了非直接位置传感器的电路组成及原理,并实现了正常的运行。     

五阶非线性光纤中暗孤子的演化特性

为探讨五阶非线性对暗孤子波形演化的影响,从光纤中包含五阶非线性效应的扩展非线性薛定谔方程出发,采用分步傅里叶算法,计算模拟了不同五阶非线性参数下一至三阶暗孤子的波形随传输距离的演化规律。结果表明,正五阶非线性对暗孤子的演化影响小,几乎难以观察到,而负五阶非线性的影响则较大,其主要作用是增加暗孤子演化过程中的灰孤子对数,且随着暗孤子阶数的增大,出现的灰孤子对数也增多;越远离中心,灰孤子的黑度越小;随着距离增加,灰孤子逐渐远离中心,黑度也逐渐增大。该研究对暗孤子传输的深入研究有一定的意义。