【摘 要】
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在耗散非线性系统中,时域上相邻的两个孤子通过相互作用力会形成孤子分子。该结构蕴含着自然界中普遍存在的多体动力学规律。揭示这些规律能够加深人们对流体力学、神经生物学、等离子体物理等领域中耗散孤子的产生与相互作用机理的认识,具有突出的理论与实践价值。钛宝石激光器凭借自身天然的特性,能产生几十飞秒的超短脉冲,形成百飞秒间隔的孤子分子。本论文主要对这类近程的紧束缚孤子分子进行了理论分析和实验研究。结合色散
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在耗散非线性系统中,时域上相邻的两个孤子通过相互作用力会形成孤子分子。该结构蕴含着自然界中普遍存在的多体动力学规律。揭示这些规律能够加深人们对流体力学、神经生物学、等离子体物理等领域中耗散孤子的产生与相互作用机理的认识,具有突出的理论与实践价值。钛宝石激光器凭借自身天然的特性,能产生几十飞秒的超短脉冲,形成百飞秒间隔的孤子分子。本论文主要对这类近程的紧束缚孤子分子进行了理论分析和实验研究。结合色散傅里叶变换技术（Dispersive Fourier transformation,DFT）与平衡光学互相关技术（Balanced optical cross correlation,BOC）以超高的时间分辨率评估了钛宝石激光器产生的紧束缚孤子分子的稳定性,为研究复杂非线性系统中耗散孤子的相互作用机理开拓了一个全新的视角。本论文的主要研究成果如下:1.利用DFT技术观察到孤子分子在两个自由度——时间间隔和相对相位上的几种不同的演化轨迹。包括稳定态孤子分子,振动态孤子分子和滑动相位孤子分子。发现了环境因素扰动能打破脉冲间的平衡状态,导致稳定态的孤子分子过渡到滑动相位状态。分析了非线性耗散系统中的吸引子与分岔对孤子分子状态的影响;2.利用BOC技术测量了稳定态的紧束缚孤子分子的内部相对运动,首次提出以孤子间的相对时间抖动定量的评价主导稳定束缚态形成的点吸引子的强度。通过时间抖动功率谱密度分析了频域内不同因素对时间抖动测量结果的影响。在5 zs/√Hz（zs,10-21s）的极限时间分辨率下,计算出稳定孤子分子在奈奎斯特频率范围内具有60 as的积分时间抖动上限。此外,发现振动态孤子分子在时间抖动功率谱中呈现出独特的噪声特性。
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