平面波导中怪波管理的研究

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本文利用相似变换方法,给出了变系数非线性薛定谔方程的精确解。基于变系数非线性薛定谔方程的怪波解,我们主要研究了平面波导中怪波的动力学演化特征。具体地,我们通过寻找一个变换将我们所要求解的变系数非线性薛定谔方程转化为常系数非线性薛定谔方程,具体是把常系数非线性薛定谔方程的解作为方程的种子解,最终得到了变系数非线性薛定谔方程的精确怪波解。利用Mathematica软件,做出了非线性薛定谔方程对应的怪波演化图,从而研究了含有振荡折射率和渐变折射率以及增益项的平面波导中的怪波动力学。我们发现通过改变额外增加的折射率可以来操控怪波的轨迹演化,但是它并不改变怪波的结构演化特征。通过同时操控渐变折射率项和非线性系数项,可以使怪波在最高峰值处的能量密度分布保持稳定(与经典的Peregrine怪波不同),峰值是一个常数。增益项的加入仅仅影响了怪波的峰值,它既不改变怪波的轨迹,也不改变怪波的形状。此外,捕捉到的这些非自治怪波的轨迹仍然看起来像是“X”型结构。这些结果为研究非自治非线性系统中怪波的调控提供了可能性。
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