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利用多项式系统结式方法分析非线性波导中的周期性衰减效应
摘要： 本文探讨了多项式系统结式这一新方法在求解两类三次方程组问题中的应用。这两个问题均源于对周期性波导静态动力学的分析——该波导由线性弹性连续杆件构成，杆件间设有非线性弹簧。第一个问题是经典的非线性自由振动问题：求解具有对称单位周期单元的波导"主曲线"。第二个问题是计算含多个周期单元的半无限长波导的插入损耗。与典型线性情况类似，研究证实了高衰减频段边界与单元本征频率之间具有极佳的对应关系。
关键词： 周期性、非线性波导、插入损耗、多项式系统结式法、本征频率
更新于2025-09-23 15:21:01
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集成拉曼激光器：过去二十年的综述
摘要： 过去二十年间，在光子学、微光子学和纳米光子学领域，基于受激拉曼散射（SRS）的集成激光源已取得重要突破。2005年，首个基于非线性波导的硅基集成拉曼激光器成功研制。这一突破推动了针对微光子结构（如微腔与光子晶体）中集成拉曼源的密集研究。2012年，科研人员首次在硅纳米晶体中测得巨大拉曼增益?；谡庖蛔吭匠晒谝咽迪纸岷夏擅拙逵胛⒐庾咏峁沟娜舾汕熬捌骷?。显然，集成拉曼源的发展始终与光子学向纳米尺度的演进趋势同步——从非线性波导起步，经微光子结构过渡，最终迈向纳米光子学。本综述通过梳理纳米光子学发展趋势，系统评述了二十年来基于SRS的集成激光源所面临的挑战、取得的成就及未来展望。相关研究成果揭示了集成微纳拉曼激光器极具前景的发展方向。
关键词： 非线性波导、激光器、微光子学、纳米光子学、受激拉曼散射、光学微腔、光子晶体、非线性光学、纳米晶体
更新于2025-09-23 15:19:57
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通过绝热传输在两个调制非线性波导中控制光隧穿
摘要： 我们理论研究了两个耦合非线性波导中的光传播问题，这两个波导之间存在固定的静态传播常数失谐量，且线性折射率沿传播方向调制。通过缓慢调节调制幅度，当等量光输入每个波导时，我们能将光引导至目标输出波导。研究发现：根据两波导间静态传播常数失配（失谐）的符号不同，入射光可完全切换至任一波导。此外，我们数值分析了通用输入和调制幅度下的光开关性能，结果表明输出光的局域化特性对最终调制幅度、相位差及两波导间输入光场强度分布的小至中等变化具有鲁棒性。更重要的是，基于该方案原理，我们能在极低输入功率下实现输出光向目标波导的精确引导。理论上，这些发现可通过所谓非线性Floquet态的绝热导航进行定性解释。
关键词： 光隧穿、非线性波导、绝热通过
更新于2025-09-16 10:30:52
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耦合表面TE波与泄漏TM电磁波的非线性传播
摘要： 研究了非线性非均匀介质填充的Goubau线（由同心介质层包裹的理想导电圆柱体）中TE表面波与TM漏波叠加形成的耦合电磁波传播特性（若介电常数为线性，则耦合波不存在）。该非线性耦合TE-TM波具有两个（独立）频率和两个（耦合）传播常数。通过将物理问题转化为麦克斯韦方程组的非线性双参数传输本征值问题，证明了耦合TE-TM波的存在性，并确定了传播常数的局域化区间。
关键词： 非线性波导，非线性耦合TE-TM波，克尔非线性，麦克斯韦方程组，双参数特征值问题，耦合传播常数
更新于2025-09-16 10:30:52
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基于光通信光谱区域空间孤子相互作用的全光逻辑门
摘要： 提出了一种基于光通信光谱区域空间孤子相互作用的全新全光逻辑门设计方案。该结构由具有多输入端口和两个非线性输出端口的局部非线性马赫-曾德尔干涉仪（MZI）波导构成，可用于设计各类全光逻辑门。这种带有局部非线性波导的MZI结构发挥着相位调制器的作用——通过局部非线性MZI产生的相位调制控制空间孤子的角向偏转。局部非线性MZI波导结构中的光致折射率变化会破坏结构对称性，使输出信号光束通过不同的非线性输出波导传输。通过合理选择输入控制功率，空间孤子将被切换至不同输出端口。数值模拟结果表明，所提出的局部非线性MZI波导结构确实能在光通信光谱区域实现全光逻辑门功能。
关键词： 全光逻辑门、空间孤子相互作用、非线性波导、光通信光谱区域、马赫-曾德尔干涉仪
更新于2025-09-12 10:27:22