局域单PT对称势中基态孤子的传输特性研究

发布时间：2021-01-19 11:32

　　具有Parity-Time（PT）对称性的光学系统是近年提出的一种新型光学结构,在光开关、光子信息处理器件等方面具有潜在的应用。文章数值研究了局域单PT对称光学系统中基态孤子的存在范围与稳定特性。研究结果表明:基态孤子存在一临界传播常数,该传播常数对应线性模下的本征值。孤子的能量随着传播常数的增加而增加,但随着PT对称势的调制深度的增加而减少。基态孤子在较深和较浅的PT对称势中都能稳定地传输。 

【文章来源】：半导体光电. 2017,38(01)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

图２孤子相关参数关系图（ｃ）

的本征值接近，孤子的波形与线性模的波形相似，此时孤子能稳定地传输，如图３（ａ）和（ｃ）。而当孤子的传播常数与对应线性模的本征值相差较大时，孤子的束宽比线性模的束宽小得多，此时孤子不能稳定地传输。（ａ）不同Ｔ时Ｐ与λ（ｂ）不同λ时Ｐ与Ｔ（ｃ）不同Ｔ下微扰增长率与λ（ｄ）λｃ与Ｔ图２孤子相关参数关系图（ａ）对应图２（ａ）（ｂ）对应图２（ｂ）（ｃ）对应图２（ｃ）图３Ｗ０＝０．１时，对应于图２（ａ～ｃ）基态孤子的传输演化图·９２·ＳＥＭＩＣＯＮＤＵＣＴＯＲＯＰＴＯＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＶｏｌ．３８Ｎｏ．１Ｆｅｂ．２０１７??????????????????????????????????????????????????

别代表场的实部和虚部。可以看出对于不同的Ｗ０，基态孤子的特性是相似的。只是当Ｗ０增加时，孤子的虚部场也增加。图５（ａ～ｃ）是对应图４（ａ～ｃ）孤子的传输演化图。由图４（ａ）和（ｃ）可以看出，当孤子的传播常数接近相应的线性模的本征值时，即使Ｗ０接近ＰＴ破坏点，孤子仍能稳定地传输。图４Ｗ０＝０．８时基态孤子的场分布图（ａ）对应图４（ａ）（ｂ）对应图４（ｂ）（ｃ）对应图４（ｃ）图５Ｗ０＝０．８时，对应于图４（ａ～ｃ）基态孤子的传输演化图３结论计算了局域单ＰＴ对称势中基态孤子的传输特性。计算结果表明：ＰＴ对称势下，所有基态孤子的实部是偶对称的，而虚部是奇对称的。随着传播常数λ的增加，光束宽度变窄，光束强度增加。而随着ＰＴ对称势深度的增加，光束强度减小，但光束宽度变化很校当孤子的传播常数接近对应线性情况的本征值时，孤子的场分布与线性情况对应的本征态分布相似。孤子的能量随着传播常数的增加而增加，但随着ＰＴ对称势的调制深度的增加而减少。当基态孤子的传播常数较小或ＰＴ对称势深度较大，且孤子的传播常数与对应线性模的本征值接近时，不管ＰＴ对称势的虚部低于破坏点还是靠近ＰＴ破坏点基态孤子都能稳定地传输。参考文献：［１］ＨｕａｎｇＣ，ＬｉＣ，ＤｏｎｇＬ．Ｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｍｕｌｔｉｐｏｌｅ－ｍｏｄｅｓｏｌｉｔｏｎｓｉｎｍｉｘｅｄｌｉｎｅａｒｎｏｎｌｉｎｅａｒｌａｔｔｉｃｅｓｗｉｔｈａＰＴｓｙｍｍｅｔｒｙ［Ｊ］．Ｏｐｔ．Ｅｘｐｒｅｓｓ，２０１３，２１（３）：３９１７


本文编号：2986908