高斯光束在非局域介质中传输特性的研究开题报告

1. 研究目的与意义

光器件是光纤通信系统的物理基础，其性能对于整个系统具有重要影响，光纤通信系统中单模光纤输出的光可以用高斯光束来近似，不仅如此，激光的发明，引导了很多新的学科，对我们今天的科学技术以及日常生活都产生了重大影响，高斯激光又是其他研究的基础。因此，对高斯光束的特性进行研究具有重要意义。例如没有开关就没有二进制，没有调制就没有信息，而调制的基础仍然是开关，开关的快慢决定了信息交换的速度。在数字化、信息化高度发展的今天，高速率大容量信息交换网络对开关的速度提出了更高更快的要求，有了光控概念的提出。再例如激光的光脉冲形成光孤子，非局域空间光孤子由于众多奇异的性质，成为近年来孤子领域中备受关注的研究热点之一。且孤子在全光开关、编码器等方面所有的潜在应用价值。

本论文着重分析了高斯光束在非局域介质中的传输特性并通过一系列理论分析和数值模拟分析其传输特性。

2. 研究内容和预期目标

本论文的主要研究工作如下:

1、依次论述高斯光束在强非局域非线性介质、一般非局域非线性、弱非局域非线性介质中的传输特性。

2、总结光束束宽的演化特性，临界功率，相位变化。

3. 研究的方法与步骤

1、假定其非线性响应函数为实对称的高斯函数, 用数值模拟方法讨论。

2、在强非局域条件下, 把描述非线性光束传输的非局域非线性薛定谔方程转化成线性模型, 得到了精确的高斯型空间孤子解。

3、用微扰的方法讨论一般非局域非线性的孤子近似解。

4. 参考文献

1. w. krolikowski, o. bang, n. i. nikolov, d. neshev, j. wyller, j. j. rasmussen and d. edmundson, modulational instability, solitons and beam propagation in spatially nonlocal nonlinear media[j], j. opt. b: quantum semiclass. opt. 6, s288-s294 (2004).

2. a. i. yakimenko, v. m. lashkin, o. o. prikhodko, dynamics of two-dimensional coherent structures in nonlocal nonlinear media, phys. rev. e 73, 066605 (2006).

3. d. deng, x. zhao, q. guo, and s. lan, hermite–gaussian breathers and solitons in strongly nonlocal nonlinear media[j], j. opt. soc. am. b, 24, 2537-2544 (2007).

5. 计划与进度安排

1. 第七学期第18周，学生与指导老师见面，根据指导老师的建议查阅文献资料；

2. 第1周（2月24日-3月1日）开学后，指导教师下达任务书；

3. 第1-2周（2月24日-3月8日）开学后，指导教师向学生讲授所选论题的状况和要求等；学生向指导老师汇报调研情况，并完成开题报告；