本書主要介埋了時空反演對稱光波導中的非線性波的特性,關注一類特殊的非線性波,即光學孤子,討論時空反演對稱光波導中不同非線性效應下光學強子的存在形式、穩(wěn)定性、自發(fā)對稱破缺現(xiàn)象和動力學演化特性,同時,介紹相應的數(shù)值計算方法。這本含了筆者感興趣的主題和的工作,筆者也收集了的相關背景、理論發(fā)展、數(shù)值和實驗方而的研究成果,筆者看望這本書對談領城的初學者,以及該領城有經驗的研究人員有一定的參考價值
前言
量子力學誕一個世紀后,時空反演對稱性(PT-symmetry)將量子理論擴展到非厄米哈密頓量體系正了傳統(tǒng)的量子力學。時空反演對稱性的概念起源于量子力學并了量子力學領域,激發(fā)人們在冷原子物理、超導物理、光學、原子分子物理、等離子體物理、超材料、電路、聲學等物理領域對時空反演對稱的非厄米系行研究。尤其在光學領域中,時空反演對稱性與拓撲、時空反演對稱性和非線性效應相結合產生新的物理現(xiàn)象,這些新現(xiàn)象在新型光子器件的開發(fā)方面具有潛在應用價值。時空反演對稱性在光學領域中的興起,源于光束的傍軸傳輸方程和量子力學中微觀粒子波動方程的形式一致,即薛定諤方程。因此,經典光學系統(tǒng)成為實現(xiàn)和觀測時空反演對稱的一個理臺。實驗上,人們通衡增益和損耗效應構建時空反演對稱的光波導系統(tǒng),并觀測到時空反演對稱系統(tǒng)的一系列特殊現(xiàn)象。時空反演對稱非線性光學系統(tǒng)是對時空反演對稱研究的一個重要拓展。非線性是自然界展現(xiàn)自身復雜性和多樣性的根源之一,非厄米性和非線性的共同作用勢必產生新的物理現(xiàn)象。在傳統(tǒng)的非線性的光學系統(tǒng)中,尤其是對非線性光波導中非線性波的研究取得了豐富的成果,以光學孤子為代表的非線性波已經發(fā)展為非線性光學的重要分支之一。非線性光學系統(tǒng)中研究時空反演對稱性的概念一方面可以探索這類光學系統(tǒng)中新奇的物理效應以期用于開發(fā)新型光子器件,另一方面通過類比研究其他的時空反演對稱系統(tǒng)的性質,不斷加深對基本物理的理解。本書中主要介紹時空反演對稱光波導中的非線性波,關注一類特殊的非線性波,即光學孤子。討論時空反演對稱光波導中不同非線性效應下光學孤子的存在形式、穩(wěn)定性、自發(fā)對稱破缺現(xiàn)象和動力學演化特性,系統(tǒng)介紹研究光學孤子現(xiàn)象的常用數(shù)值計算方法。本含了筆者感興趣的主題和的研究成果,收集了相關的研究背景、理論發(fā)展以及數(shù)值和實驗方面的研究成果。希望本書對本領域的初學者,以及相關領域的研究人員有一定的參考價值。
由于作者所限,書中難免存在一些不足和疏漏之處,敬請廣大讀者批評指正。
第一章 緒 論
1.pan style="font-family:宋體">厄米系統(tǒng)和非厄米系統(tǒng)·
1.2時空反演對稱
1.3孤立波現(xiàn)象
1.4時空反演對稱光學系統(tǒng)中的非線性波
1.5本書內容概述
參考文獻
第2章時空反演對稱波導中的解似和數(shù)值方法
2.pan style="font-family:宋體">理論模型及約化
2.2時空反演對稱的光波導中的耦合模理論
2.3主動時空反演對稱波導中的耦合模理論
2.4時空反演對稱光波導模式數(shù)值求解·
2.5線性穩(wěn)定性分析及數(shù)值模擬光孤子傳輸
2.6本章小結
參考文獻
第3章非線性PT對稱模式及動力學特性
3.pan style="font-family:宋體">模型簡介
3.2非線性模式及本征譜
3.3橫向能流和對稱破缺
3.4率對本征譜的影響
3.5孤子穩(wěn)定性和動力學演化
3.6本章小結·
參考文獻
第4章 PT對稱勢中的不對稱孤子
4.pan style="font-family:宋體">不對稱孤子研展
4.2不對稱解和本征譜的分叉
4.3勢參數(shù)對譜分叉的影響·
4.4穩(wěn)定性分析和動力學演化
4.5二維不對稱孤子解·
4.6本章小結·
參考文獻
第5章孤子鏈中的集體激發(fā)
5.pan style="font-family:宋體">雙通道波導耦合器·
5.2超孤子的激發(fā)和傳輸
5.3PT對稱耦合器中的超孤子
5.4本章小結·
參考文獻
第6章 競爭和飽和非線性光波導中的PT對稱孤子
6.pan style="font-family:宋體">三次五次競爭非線性光波導中的PT對稱孤子
6.2競爭非線性光波導中PT對稱孤子的對稱破缺
6.3飽和非線性光波導中的PT對稱孤子
6.4飽和非線性光波導中的PT對稱孤子的對稱破缺
6.5本章小結
參考文獻
第7章 分數(shù)衍射效應下非線性光學系統(tǒng)中的光孤子
7.pan style="font-family:宋體">分數(shù)衍射非線性光腔中的空間克爾孤子
7.2分數(shù)衍射的競爭非線性系統(tǒng)中孤子的自發(fā)對稱破缺
7.3分數(shù)衍射非線性系統(tǒng)中二維孤子的自發(fā)對稱破缺
7.4分數(shù)衍射非線性系統(tǒng)中PT孤子的對稱破缺
7.5本章小結
參考文獻
第8結和展望