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电磁诱导透明系统中的暗孤子

杜英杰 谢小涛 杨战营 白晋涛

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电磁诱导透明系统中的暗孤子

杜英杰, 谢小涛, 杨战营, 白晋涛

Dark soliton in the system of electromagnetically induced transparency

Du Ying-Jie, Xie Xiao-Tao, Yang Zhan-Ying, Bai Jin-Tao
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  • 利用电磁诱导透明效应提供的高色散和非线性系数, 研究暗孤子的形成环境以及孤子演化与环境参数的关系. 为了提高电磁诱导透明的稳定性和可操作性, 用双势阱半导体作为基质材料. 将量子理论和经典场理论结合, 获得了非线性薛定谔方程. 以非线性薛定谔方程为基础, 研究暗孤子的形成条件, 以及孤子演化与环境参数的关系. 研究结果表明: 当介质为反常色散同时交叉相位调制为负时, 在该介质中可以形成和传播暗孤子; 暗孤子演化中, 脉宽、灰度与相位相互关联, 脉宽越小、灰度越大, 相位增长越迅速. 此外, 研究了系统的调制不稳定性, 探讨了在调制不稳定下的增益谱.
    The formation environment and the evolution of dark soliton with environment parameters are investigated by using the electromagnetically induced transparency effect produced high dispersion and nonlinearity. To improve the stability and operability, a dual-well semiconductor is used. Combining the quantum theory and the classical field theory, we derive the nonlinear Schrodinger equation to describe the formations and evolutions of wave and soliton. It is demonstrated that the dark soliton can form and propagate in the medium when the medium is anomalously dispersive and cross phase modulation is negative simultaneously, and that in the evolution of the soliton, the width, gray scale and phase are related to each other, the smaller the pulse duration, the bigger the gray scale is and the faster the growth is. In addition, the modulation instability of the nonlinear system is analyzed, and the gain spectrum of the nonlinear system is also discussed.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号: 2010CB434811)和国家自然科学基金(批准号: 11047025)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Basic Research Program of China (Grant No. 2010CB434811), and the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 11047025).
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-09-01
  • 修回日期:  2014-10-13
  • 刊出日期:  2015-03-05

电磁诱导透明系统中的暗孤子

  • 1. 西北大学物理学院, 西安 710069;
  • 2. 西北大学光子学与光子技术研究所, 西安 710069
    基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号: 2010CB434811)和国家自然科学基金(批准号: 11047025)资助的课题.

摘要: 利用电磁诱导透明效应提供的高色散和非线性系数, 研究暗孤子的形成环境以及孤子演化与环境参数的关系. 为了提高电磁诱导透明的稳定性和可操作性, 用双势阱半导体作为基质材料. 将量子理论和经典场理论结合, 获得了非线性薛定谔方程. 以非线性薛定谔方程为基础, 研究暗孤子的形成条件, 以及孤子演化与环境参数的关系. 研究结果表明: 当介质为反常色散同时交叉相位调制为负时, 在该介质中可以形成和传播暗孤子; 暗孤子演化中, 脉宽、灰度与相位相互关联, 脉宽越小、灰度越大, 相位增长越迅速. 此外, 研究了系统的调制不稳定性, 探讨了在调制不稳定下的增益谱.

English Abstract

参考文献 (23)

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