1. 研究目的与意义
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,其中最重要的学科之一就是非线性光学。激光与物质相互作用,当光场很大时,会产生非线性现象。按照材料产生非线性的物理机理不同,将介质的非线性分为:克尔型非线性、饱和型非线性、二次型非线性、竞争型非线性、和非局域非线性等等。光在介质中传输时,引起介质折射率的变化,同时,介质折射率的改变又影响了光的传输。由于竞争型非线性对光束的传输动力学有深远的影响,在过去的十来年中,竞争型非线性介质中的光束传输也是研究热点之一。一般来说,有几个不同的物理过程同时产生非线性响应时,系统中就产生了竞争型非线性。特别的,实验上已有报道多种光学系统中存在三-五次竞争型非线性。多项研究表明三-五次非线性之间的竞争作用对光束的传输动力学有重要作用。常见的高斯光束有高斯光束、拉盖尔高斯光束、厄米高斯光束、椭圆高斯光束、相位调制高斯光束等。
本课题是关于高阶衍射竞争型非线性介质中光束传输特性的基础研究。利用数值模拟的方法来研究多种高斯光束在高阶衍射竞争型非线性介质中的传输特性。2. 研究内容和预期目标
研究内容:
(1) 了解艾里光束的发展历史与研究情况;
(2) 了解不同材料产生非线性的物理机理;
3. 研究的方法与步骤
研究方法:
通过数值模拟的方法,基于分步傅里叶方法,理解和分析高斯光束在竞争型非线性介质中的传输特性。研究结果有望对光束的传输性质有更深层次的认识,得到光束的传输性质,为其实践应用解决提供实际的指导。
4. 参考文献
[1]D. Mihalache, D. Mazilu, B. A. Malomed, F. Lederer, L.C. Crasovan, Y. V. Kartashov,and L. Torner, Stable threedimensional optical solitons supported by competingquadratic and self-focusing cubic nonlinearities[J], Phys. Rev. E 74, 047601(2006).
[2]C. Zhang, D. Zhu, D. Wang, Y. Li, D. Li, Z. Lu, L. Zhao, and Y. Nie, Third- andfifth-order optical nonlinearities in a new stilbazolium derivative[J], J. Opt.Soc. Am. B 19, 369 (2002).
5. 计划与进度安排
(1)第1周(2月20日-2月24日)开学后,指导教师下达任务书。
(2)第1-2周(2月20日-3月3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。
(3)第3-14周(3月6日-5月21日),学生根据调研资料和指导老师要求进行论文框架搭建,并进行具体资料分析整理,及时与教师交流论文进展,及时解决出现的问题。
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