双折射光纤非线性耦合模方程的向量NLS孤子解探析

"该文章是1995年发表在《聊城师院学报(自然科学版)》第8卷第1期的一篇自然科学论文，主要探讨了双折射光纤中的非线性耦合模方程的一个特殊解——‘慢’向量NLS孤子解，并对比了这种向量孤子解与传统标量NLS孤子解的特性差异。" 文章内容详细阐述了在双折射光纤中，由于光场的横电场E可以由两个正交偏振的本征模表示，因此光纤内的非线性效应和耦合现象由一对非线性耦合模方程描述。这两个方程（2.a）和（2.b）分别对应于两个正交偏振模的演化，其中包含了相速度、群速度、色散、双折射以及非线性折射率等关键参数。 作者徐炳振、贺金玉和马桂花树通过慢变振幅近似方法，得到了双折射光纤内非线性耦合模方程的一种特殊解，即“慢”向量NLS孤子解。这种解展示了在双折射光纤中光波传播的特殊行为，尤其是当双折射主轴存在周期性振荡时，孤子解会受到空间周期的影响，表现出不同于标量NLS孤子解的动态特性。 标量NLS孤子解通常指的是只考虑单模传播情况下的孤子解，它在没有双折射和耦合效应的光纤中出现，具有稳定的传播特性。而向量NLS孤子解则涉及两个正交偏振模的相互作用，这使得孤子解的稳定性、形状和传播速度等方面可能有显著的不同。 文章还简要讨论了这种向量孤子解的基本性质，比如它的传播稳定性、形状保持能力以及与环境参数的关系。这些讨论对于理解和设计双折射光纤中的光学信号传输系统，以及优化非线性光学效应的应用具有重要意义。 这篇论文揭示了双折射光纤内非线性光学效应的一个新视角，为理解和利用光纤中的非线性过程提供了理论基础，特别是对于理解和控制光纤通信中的孤子行为有着重要的科学价值。