导读:本文包含了涡旋孤子论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:非线性光学,空间光孤子,微扰理论,拉盖尔高斯
涡旋孤子论文文献综述
韩辉,严愿敏,寿倩[1]（2019）在《微扰法求解铅玻璃中的涡旋空间光孤子》一文中研究指出在量子力学的微扰理论框架下,利用微扰法求解得到了1+2维强非局域非线性介质——铅玻璃中二阶微扰修正的"类拉盖尔高斯型"涡旋孤子的近似解析解。从非局域非线性薛定谔方程(NNLSE)出发,以铅玻璃中的真实折射率与Snyder-Mitchell(SM)模型中描述的抛物线型折射率的差值为微扰,以SM模型中的拉盖尔高斯孤子解为基态解,求得了铅玻璃材料中二阶微扰修正的"类拉盖尔高斯型"涡旋孤子的解析解。拓扑荷值分别为1、2、3、4的微扰修正的"类拉盖尔高斯型"光孤子比未加微扰的拉盖尔高斯型光孤子更稳定,非常接近孤子真解的传输行为。(本文来源于《光学学报》期刊2019年05期）
毛盛益[2]（2018）在《光折变光子晶格中涡旋孤子的存在性和稳定性》一文中研究指出在非线性的介质中,某些情况下可以找到非线性效应和衍射效应相平衡的孤子解。然而由于衍射效应在均匀介质中都是使光束发散的,那就必然要求非线性效应是自聚焦的。并且一部分特殊的孤子解在均匀介质中是不稳定的,例如带有轨道角动量的涡旋孤子。光子晶格是一种折射率周期分布的介质,在非线性介质中引入光子晶格后,由于晶格中存在布拉格反射现象,所以晶格对特定模式的光来说是反常衍射的介质。因此,自散焦的带隙孤子也是可以存在的。这极大丰富了获得多种局域态的可能性。本文通过数值仿真研究了光折变光子晶格介质中孤子的存在性和稳定性,主要内容和成果有:1.研究了空间坐标缩放的四方晶格中的一阶涡旋离散孤子的存在性和稳定性。在得到的矩形晶格中,由于晶格空间缩放后的不对称性,涡旋孤子出现了强度分布的不对称,同时涡旋孤子特有的相位结构也被破坏了。这种强度和相位的变化使得涡旋孤子解出现了指数型的不稳定模式,尤其对能量小的孤子影响更显着。相反的是菱形晶格中的孤子可以很好的保持涡旋的相位结构,每个相邻主峰之间的相位差依然为π/2,同时孤子的强度分布也没有太大的变化。对孤子解的稳定性分析给出的结果是,低能量的孤子在矩形晶格中解呈现指数型不稳定;而在菱形晶格中虽然同时表现出震荡不稳定和指数不稳定,但是不稳定模式的增长率比矩形晶格中小一个数量级。2.研究了类Lieb晶格中的基本孤子和涡旋孤子的存在性和稳定性。通过将Lieb晶格的一个最小周期单元中的叁个格点,分成两组,并且改变两组格点的相对强度,就可以将原本关闭的第一带隙或第二带隙打开。以这种控制带隙的思路,研究了半无穷带中的基本孤子和涡旋孤子的传播稳定性。在研究孤子的稳定性的过程中发现能量中等的基本孤子在第二带隙中是稳定的。格点入射的涡旋孤子在第一带隙是都不稳定的,相反非格点入射的涡旋孤子在合适能量时是稳定的。同时,涡旋孤子即使不稳定,孤子的不稳定模式的增长率也是很小的。(本文来源于《浙江工业大学》期刊2018-06-15）
王海红[3]（2017）在《复合势下的叁维旋量玻色—爱因斯坦凝聚暗孤子和涡旋》一文中研究指出玻色-爱因斯坦凝聚是近代物理新进展中最备受关注的物理现象之一,先后被用来解释液氦的超流现象,超导体的微观机制等,为研究原子的内部特性以及相应的集体行为提供了一个很重要的平台。随着光阱技术的发展,玻色-爱因斯坦凝聚中原子的自旋自由度得到了释放,形成了旋量玻色-爱因斯坦凝聚,这使得玻色-爱因斯坦凝聚有了更丰富的基态结构和拓扑激发性质,比如自旋磁畴、自旋纹理、无核涡旋、明暗矢量孤子等,为量子信息的存储和处理提供了更多的选择。而在这些研究中,外势起到了至关重要的作用,常见的外势有抛物势、高斯势以及光晶格势等。本文研究了复合势下叁维旋量玻色-爱因斯坦凝聚暗孤子和涡旋的稳定性、动力学性质及对应形成的自旋纹理,并对旋量玻色-爱因斯坦凝聚涡旋和无核涡旋在特定方向上进行了操控。论文主要内容包括:1.运用能量泛函方法和直接数值仿真耦合Gross-Pitaevskii方程组,在叁维抛物势和二维高斯势组成的复合势下构造了多种带有不同拓扑结构因子的稳定的自旋为1的叁维铁磁态旋量玻色-爱因斯坦凝聚暗孤子,并分析了它们的动力学特性。选择其中一种暗孤子作为例子,分析了其在关键参量空间中的稳定性,得到了稳定性区域。然后通过计算暗孤子的自旋密度矢量,得到了指向自旋消失圆的叁维环形自旋纹理结构和自旋密度矢量大小随空间变化的分布。这为更好地理解旋量玻色-爱因斯坦凝聚的磁性性质提供了帮助,也为实验上实现叁维旋量玻色-爱因斯坦凝聚暗孤子提供了理论依据。2.在由沿径向的二维抛物势和沿轴向的一维光晶格势构成的复合势下,研究了自旋为1的叁维铁磁态旋量玻色-爱因斯坦凝聚涡旋和无核涡旋。首先,运用能量泛函的方法得到涡旋和无核涡旋的最优初态。接着直接数值仿真耦合Gross-Pitaevskii方程组,以检验涡旋和无核涡旋的稳定性。然后通过计算涡旋和无核涡旋的自旋密度矢量,得到了对应的自旋纹理和自旋密度矢量大小随空间变化的分布。自旋纹理分别为:指向自旋消失圆的叁维环形结构和内部区域指向孤岛、外部区域指向自旋消失圆的叁维环形结构。最后,缓慢移动轴方向的光晶格势,成功操控了涡旋和无核涡旋。在操控过程中,发现自旋畴进行了分裂、合并的变化。即可以通过控制外势来操控自旋纹理的结构变化,从而更好地理解旋量玻色-爱因斯坦凝聚系统的微观特性,这也将进一步促进量子信息处理的发展。(本文来源于《浙江师范大学》期刊2017-03-08）
赵健琦[4]（2016）在《旋转BEC中的涡旋孤子解及其稳定性分析》一文中研究指出玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)是由爱因斯坦和玻色在1924年预测的一种新的物质状态,可用单一波函数描写,我们可以用它来研究原子波的相干效应以及相应的原子激光和原子光学。不仅在基础研究中,而且在芯片技术、精密测量和纳米技术等诸多领域中都有对玻色-爱因斯坦凝聚性质的应用,可见其重要性。理论上,我们主要通过平均场理论下的高维Gross-Pitaevskii(GP)方程来进行研究并寻找稳定的孤子解,常见的孤子有亮孤子、暗孤子和涡旋孤子。本文重点研究旋转BEC中的量子化涡旋孤子。涡旋孤子在物理很多领域都存在,它是拓扑缺陷的一种典型例子,与传统的涡旋孤子相比,我们所要研究的量子化涡旋子可以让我们更好地理解和控制量子湍流。论文主要内容包括以下两个方面：1.时空调制两体-叁体相互作用的单分量旋转BEC中的涡旋孤子。首先,通过相似约化得到该模型分别在谐振势和非谐振势下的精确解；其次用直接数值模拟的方法通过调节参数研究涡旋孤子的演化性质,探究两体和叁体相互作用项、外势项以及旋转项对涡旋孤子的影响；最后获得了稳定的涡旋孤子。2.时空调制两体相互作用的多分量旋转BEC中的涡旋孤子。首先构建出了含旋转项的(2+1)维叁次GP方程组的涡旋孤子解；随后运用分步傅里叶算法得到其随时间的演化图像,并分析了叁次非线性项和旋转频率对稳定性的影响；之后还探究了白噪声对孤子的影响；最终同样获得了稳定的涡旋孤子。最后,我们对本文工作进行了总结,并对未来的研究提出了展望。(本文来源于《浙江师范大学》期刊2016-03-24）
沈森挺[5]（2016）在《叁维复合势下的玻色—爱因斯坦凝聚抛物—高斯自相似暗孤子和可控涡旋孤子》一文中研究指出自第一次实验实现玻色-爱因斯坦凝聚以来,对物质波孤子的研究不断深入,尤其是暗孤子和涡旋孤子,一直备受关注。具有特殊结构和性质的暗孤子和涡旋孤子可以为量子信息的存储和处理提供多种选择。考虑到外势在构造孤子结构方面的重要作用,这里采用叁维复合势分别构造了具有自相似性质的抛物-高斯自相似暗孤子以及拥有可控性变化的可控涡旋孤子,并且深入分析了它们的稳定性和动力学性质。论文包含以下两部分内容：1.采用由叁维抛物势和位于中心位置的叁维高斯势所组成的联合外势构造了一个球壳形状的叁维玻色-爱因斯坦凝聚抛物-高斯自相似暗孤子。通过标准的变分方法,找到了它的解析近似自相似暗孤子解。结合能量和边界条件,给出了振幅、脉宽和时空二次相位的解析表达式。并通过能量泛函和直接数值仿真的方法,确认了它在关键参数空间中的稳定性区域。从稳定区域中,选择了一个特定的抛物-高斯自相似暗孤子,研究了它的稳定性和动力学性质,并验证了它在演化过程中的自相似性。发现在演化过程中,它的振幅和相应的脉宽同步增大。作为对比,也同时展示了不稳定区域中的特定抛物-高斯自相似暗孤子的不稳定演化。另外,对解析和数值自相似结果也进行了比较,发现它们符合得很好。2.应用由二维抛物势和一维光晶格势所组成的复合外势,构造了任意原子数比例下带有增益的叁维玻色-爱因斯坦凝聚可控涡旋孤子。外势的圆柱对称结构以及外势中每个晶格的扁平形状决定了这是一个具有层状结构的多涡旋孤子。通过能量泛函和直接数值仿真的方法,找到了具有线性增益的原子数比例为1：1：1：1的可控涡旋孤子在关键参数空间中的稳定性区域。接着,选取稳定区域中特定的可控涡旋孤子,验证了它的稳定性和动力学,实现了对它的可控性变化的同步操控。并且发现它的振幅、脉宽和中心位置能够进行同步操控。同时,也成功实现了对非线性增益下的可控涡旋孤子的可控性变化的同步操控。(本文来源于《浙江师范大学》期刊2016-03-20）
周博臻,花春波,徐四六,吕鹏[6]（2015）在《PT对称晶格势中涡旋光孤子》一文中研究指出建立了一个零缺陷周期性,正、负缺陷非周期性叁种宇称-时间(PT)对称晶格势中奇异光孤子传输的理论模型。运用变分法分析了零缺陷晶格势中孤子的宽度和势能的变化,并运用线性稳定性分析研究了孤子的稳定性范围。结果表明,在一定的参数范围内,奇异光孤子在PT晶格势中能够存在并稳定传输。(本文来源于《中国激光》期刊2015年05期）
燕玉省[7]（2015）在《叁维复合势下的玻色—爱因斯坦凝聚暗孤子和涡旋孤子》一文中研究指出玻色-爱因斯坦凝聚作为除了气态、液态、固态和等离子态之外的第五种物态,其研究具有重大的科学意义和应用价值。它为实验物理提供了一种全新的介质,并且作为一个相干物质波光源,大大促进了原子光学的发展,例如原子激光器的研究。玻色-爱因斯坦凝聚的研究使大家对凝聚态物理中的超导和超流问题有了更深刻的认识,同时为其他量子现象的研究提供了一个平台。在应用技术方面,玻色-爱因斯坦凝聚在光信息存储、量子计算机、原子芯片技术、纳米技术以及精密测量等领域都有很好的发展前景。而这些推广应用都需要从理论上对玻色-爱因斯坦凝聚的产生条件、孤子解的构建、稳定性、量子隧穿等动力学特征有深入的研究和理解。作为非线性物理中常见的非线性局域波,孤子一般是指一种局域的具有稳定结构的波包,并且具有很好的粒子性。常见的孤子类型有亮孤子、暗孤子和涡旋孤子。本文重点研究玻色-爱因斯坦凝聚中的暗孤子和量子涡旋,从其动力学特征入手分析稳定性条件并实现在特定方向上的空间操控,这将为量子信息的存储和控制等应用研究提供重要的理论支撑。外势束缚中的玻色-爱因斯坦凝聚孤子和涡旋是非线性研究领域的热点,最为常见的外势是一维抛物势和光晶格势。由于玻色-爱因斯坦凝聚的不稳定性,高维的情况较难实现,在理论和实验方面的研究存在不足。本文构建了抛物势和其它外势组成的叁维复合势,对玻色-爱因斯坦凝聚暗孤子和量子涡旋的动力学特性及其操控进行研究。论文主要围绕以下两个方面的内容展开：1.抛物势和高斯势组成的复合势中的叁维玻色-爱因斯坦凝聚暗孤子。通过能量泛函,利用粒子群优化算法得到稳定暗孤子的初态解。其中寻找合理的初态解的形式对这一求解至关重要。之后运用直接数值模拟的方法对暗孤子随时间演化的稳定性进行检验,进而分析各个参数对稳定性的影响。叁个重要参数取值范围的获得更加有利于寻找稳定的暗孤子解。最后,通过对外势的缓慢拖动实现了对暗孤子在叁维空间从初始位置到指定位置的操控。2.复合势下的叁维玻色-爱因斯坦凝聚涡旋孤子动力学,其中叁维外势包括横向的二维抛物势和轴向的parity-time势。根据外势的对称性和周期性结构构建含有叁个基本涡旋的涡旋孤子解,通过能量泛函和直接数值模拟的方法进行求解,并对涡旋孤子的动力学特性进行分析。通过大量的运算得到了几个重要参数的取值范围,因此可以更加直观的选择参数以获得稳定的涡旋孤子。对于叁个基本涡旋含有相同原子数和不同原子数的情况均进行了讨论。最后,通过对轴向外势的控制实现了对涡旋孤子的操控。(本文来源于《浙江师范大学》期刊2015-05-10）
葛丽娟,卞加聪,李蕾,臧涛成[8]（2015）在《非局域非线性介质中的矢量涡旋孤子对（英文）》一文中研究指出系统研究了非局域非线性介质中的矢量涡旋孤子对的传输特性。矢量涡旋孤子对包含两个分量,一个分量是只有单峰的基态亮孤子,另一个分量是携带角动量的涡旋分量。根据变分法,得到任意非局域度范围,矢量涡旋孤子对的解析解,并推导出耦合系统中每个分量的传输方程。(本文来源于《苏州科技学院学报(自然科学版)》期刊2015年01期）
余文愫,覃亚丽,任宏亮,李伽,薛林林[9]（2014）在《贝塞尔晶格中环状涡旋孤子的研究》一文中研究指出贝塞尔晶格是在自聚焦光折变晶体中通过光诱导产生的,研究了涡旋光束在贝塞尔晶格中的传输特性。通过数值仿真发现改变参数的值,即改变晶格上外加电场强度的大小、贝塞尔晶格的横向尺度系数以及晶格深度,会出现完全不同的传输结果。这些结果表明:由于晶格的存在,输入的环状涡旋光束可以克服自身因聚焦非线性而引起的方位角调制不稳定性;当条件适当时,涡旋光束可以形成环状涡旋孤子并稳定地传输很长距离;当输入光束的能量并不是完全落在贝塞尔晶格的环状信道中时,在传输过程中光束可能演变成为一个大环环绕一个小环的双环结构。(本文来源于《光学学报》期刊2014年07期）
李淑青,李录[10]（2014）在《二维涡旋空间孤子在Kerr型自聚焦介质中的传输及相互作用》一文中研究指出针对二维涡旋空间孤子在Kerr型自聚焦介质中的演化进行了研究,利用拉普拉斯变换简化了演化方程,对已经求出的分析解给出了振幅的取值范围.用数值模拟的方法分析了普通孤子和涡旋孤子传输的特点,分别分析了拓扑荷的值和振幅对涡旋孤子相互作用的影响,发现当拓扑荷m=1时,涡旋孤子之间的相互作用较弱,并以此为例分析了振幅对两涡旋孤子相互作用的影响,发现选取合适的振幅范围可以抑制两涡旋孤子的相互作用.(本文来源于《中北大学学报(自然科学版)》期刊2014年03期）
涡旋孤子论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
在非线性的介质中,某些情况下可以找到非线性效应和衍射效应相平衡的孤子解。然而由于衍射效应在均匀介质中都是使光束发散的,那就必然要求非线性效应是自聚焦的。并且一部分特殊的孤子解在均匀介质中是不稳定的,例如带有轨道角动量的涡旋孤子。光子晶格是一种折射率周期分布的介质,在非线性介质中引入光子晶格后,由于晶格中存在布拉格反射现象,所以晶格对特定模式的光来说是反常衍射的介质。因此,自散焦的带隙孤子也是可以存在的。这极大丰富了获得多种局域态的可能性。本文通过数值仿真研究了光折变光子晶格介质中孤子的存在性和稳定性,主要内容和成果有:1.研究了空间坐标缩放的四方晶格中的一阶涡旋离散孤子的存在性和稳定性。在得到的矩形晶格中,由于晶格空间缩放后的不对称性,涡旋孤子出现了强度分布的不对称,同时涡旋孤子特有的相位结构也被破坏了。这种强度和相位的变化使得涡旋孤子解出现了指数型的不稳定模式,尤其对能量小的孤子影响更显着。相反的是菱形晶格中的孤子可以很好的保持涡旋的相位结构,每个相邻主峰之间的相位差依然为π/2,同时孤子的强度分布也没有太大的变化。对孤子解的稳定性分析给出的结果是,低能量的孤子在矩形晶格中解呈现指数型不稳定;而在菱形晶格中虽然同时表现出震荡不稳定和指数不稳定,但是不稳定模式的增长率比矩形晶格中小一个数量级。2.研究了类Lieb晶格中的基本孤子和涡旋孤子的存在性和稳定性。通过将Lieb晶格的一个最小周期单元中的叁个格点,分成两组,并且改变两组格点的相对强度,就可以将原本关闭的第一带隙或第二带隙打开。以这种控制带隙的思路,研究了半无穷带中的基本孤子和涡旋孤子的传播稳定性。在研究孤子的稳定性的过程中发现能量中等的基本孤子在第二带隙中是稳定的。格点入射的涡旋孤子在第一带隙是都不稳定的,相反非格点入射的涡旋孤子在合适能量时是稳定的。同时,涡旋孤子即使不稳定,孤子的不稳定模式的增长率也是很小的。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
涡旋孤子论文参考文献
[1].韩辉,严愿敏,寿倩.微扰法求解铅玻璃中的涡旋空间光孤子[J].光学学报.2019
[2].毛盛益.光折变光子晶格中涡旋孤子的存在性和稳定性[D].浙江工业大学.2018
[3].王海红.复合势下的叁维旋量玻色—爱因斯坦凝聚暗孤子和涡旋[D].浙江师范大学.2017
[4].赵健琦.旋转BEC中的涡旋孤子解及其稳定性分析[D].浙江师范大学.2016
[5].沈森挺.叁维复合势下的玻色—爱因斯坦凝聚抛物—高斯自相似暗孤子和可控涡旋孤子[D].浙江师范大学.2016
[6].周博臻,花春波,徐四六,吕鹏.PT对称晶格势中涡旋光孤子[J].中国激光.2015
[7].燕玉省.叁维复合势下的玻色—爱因斯坦凝聚暗孤子和涡旋孤子[D].浙江师范大学.2015
[8].葛丽娟,卞加聪,李蕾,臧涛成.非局域非线性介质中的矢量涡旋孤子对（英文）[J].苏州科技学院学报(自然科学版).2015
[9].余文愫,覃亚丽,任宏亮,李伽,薛林林.贝塞尔晶格中环状涡旋孤子的研究[J].光学学报.2014
[10].李淑青,李录.二维涡旋空间孤子在Kerr型自聚焦介质中的传输及相互作用[J].中北大学学报(自然科学版).2014