光学畸形波及其一些特性-论文.pdf

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1、弱国中文核心期刊光学畸形波及其一些特性曹若云，钟卫平(顺德职业技术学院。广东顺德528300)摘要：首先介绍了畸形波和光学畸形波的概念、二者之间的关联和光学畸形波学科的研究背景及价值，然后分别归纳了一维、二维光学畸形波的产生条件、统计特性和概率分布公式，最后探讨了近年来光学畸形波领域内的理论研究与实验进展状况。关键词：光学畸形波；非线性光学；非线性薛定谔方程中图分类号：TN929．11文献标识码：A文章编号：1002—5561(2015)07．0060—03DOI：10．13921~．cnki．issn1002-5561．2015

2、．07．019OpticalroguewavesanditsSOmeCharaCteriStiCS·CA0Ruo-yun．ZH0NGW_ej-ping(ShundePolytechnic，ShundeGuangdong528300，China)Abstract：Thepaperintroducestheconceptsofroguewavesandopticalroguewaves，theirrelevancesandtheresearchbackgroundsandvaluesofopticalroguewaves，thende

3、scribesthegeneratingconditions，statisticalpropertiesandprobabilityformulaofone·dimensionalandtwo--dimensionalopticalroguewavesseparately,finallydiscussestherecenttheoreticalstatusandexperimentalprogressoftheopticalroguewaves．Keywords：opticalroguewaves，nonlinearoptics，

4、nonlinearschrtidinger(NLS)equation0引言目前．研究者们对光学畸形波的认识主要处在直光学畸形波，又名光学怪波，在光子f全光)计算和觉概念阶段．还没有准确的定义．只能说光学畸形波信息处理方面具有广阔的应用前景。畸形波最初是在是背景不为零的一种光学孤子波包f常称为光学孤海洋中发现的．用以描述海洋中出现的一种奇怪水子)。要对内涵丰富的物理量有精确的定义，必须先清波[11，它不仅具有突然性、强危害性、不可预测性和波楚其物理过程的形成机理。本文重点阐述光学畸形波形异常陡峭等特点．而且其出现频次还会迅速增加．的

5、形成机理和统计特性．探讨近年来光学畸形波方面引起了全世界涉海工作人员的重视。2000年。欧盟开的理论与实验研究状况始实施“MAXwave”计划，通过合成孔径雷达(SyntheticApertureRadar．SAR)遥感影像发现了一些海洋畸形1一维光学畸形波波圈．但由于海洋环境复杂和海上观测资料不完善等1．1形成机理问题．导致其很难在海洋上对畸形波开展研究[31。2007一维光学畸形波最早是在研究非线性光纤中超年．D．R．Solli等人在分析非线性光纤中超连续谱的产连续谱的产生时发现的闱．非线性光纤中光的传播模生过程时．在特定波长

6、处观察到了某些幅度特别高的型可以用广义的非线性薛定谔方程来描述问：峰值．他们将其与海洋中的畸形波类比．称之为“光学一}k+l鲁)×畸形波”光学畸形波与海洋畸形波在形态和成因方面均有一定的相似性．而光学领域的研究可以在更为便利的实验环境和条件下开展，其研究结果对海洋中IA(f)fR(f)lA(z，卜f，)ldtI(1)的畸形波研究具有较高的参考价值[51。其中，=仃，A(z'f)为光场复振幅，pk和分别为光收稿日期：2015—03—27。学介质的色散和非线性系数。非线性响应R(f)=(1一fR)×基金项目：国家自然科学基金(批准号：

7、61275001)资助；广东省自然科学6(f)+fR(f)中包括了瞬时响应和喇曼散射部分，时域变基金(批准号：2014Ao3o313799)资助。作者简介：曹若云(1976一)，女，博士，主要研究方向为光通信技术。量下包括了非线性色散因素。⑩I恕氯馏穰蒜2015年第7期器国曹若云．钟卫平：光学畸形波及其一些特性数值模拟表明．用光脉冲激发产生超连续谱的过定．输入光波矢量的倾斜导致了不均匀性，因此其动程中．会出现沿着光纤传输的罕有红偏移孤子脉冲，力来源于适当的外部扰动。这就是所谓的光学畸形波。关于其成因的解释，主要2．2统计特性归因于

8、非线性效应的调制不稳定性[71。随后，文献[8]研在光学腔和光纤实验中观测到的二维畸形波强究表明．在石英光纤受到连续激光泵浦时，会产生孤度分布都呈现出非高斯特性．具有偏离指数型分布的子气体．其中某两个在时间域内彼此隔开的孤子以不长拖尾。在光学腔中，