Стационарные волны в нелинейных периодически модулированных средах

• Автор: Рыжов, Юрий Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 125 c. : ил

п.1 Нелинейные взаимодействия в системах оптической обработки информации, пути повышения их эффективности
п.2 Физическая картина распространения электромагнитных волн в нелинейных периодически модулированных средах. Возможности практической реализации рассматриваемых структур
п.З Формулировка задачи
п.4 Научная новизна и основные результаты,
выносимые на защиту
п.5 Научная и практическая ценность
ГЛАВА I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
Глава II. СТАЦИОНАРНЫЕ ВОЛНЫ В АКТИВНОЙ СРЕДЕ С
МАЛОЙ ГАРМОНИЧЕСКОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ
§ П.1 Дисперсионные свойства линейных периодических структур. Исходные уравнения для среды с активной нелинейностью
§ П.2 Уравнения стационарного режима
§ П.З Точные стационарные решения
§ П.4 Приближенные стационарные решения
Основные результаты и выводы к главе П
Глава III. СТАЦИОНАРНЫЕ ВОЛНЫ В ПЕРИОДИЧЕСКИ МОДУЛИРОВАННОЙ СРЕДЕ С РЕАКТИВНОЙ НЕЛИНЕЙНОСТЬЮ
§ Ш.1 Уравнения стационарного режима

§ Ш.2 Графический анализ стационарных решений .... 62 § Ш.З Аналитический вид стационарных решений .... 71 § 1.4 Уравнения для электромагнитного поля вдали
от полосы брэгговского отражения
Основные результаты и выводы к главе Ш
Глава IV. СВЯЗАННЫЕ ПЕРИОДИЧЕСКИ МОДУЛИРОВАННЫЕ
ВОЛНОВОДЫ С РЕАКТИВНОЙ НЕЛИНЕЙНОСТЬЮ
§ 1У.1 Вывод уравнений для огибающих электромагнитного поля
§ 1У.2 Дисперсионные характеристики линейных связанных периодически модулированных волноводов. Линейные решения для электромагнитного поля
§ 1У.З Стационарные решения для синфазного и противофазного распределения полей в волноводах
§ 1У.4 Взаимодействие стационарных решений в первом
порядке теории возмущений
Основные результаты и выводы к главе 1У
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

п. I. Нелинейные взаимодействия в системах оптической обработки информации, пути повышения их эффективности.
Одним из важных приложений современной оптики является обработка и передача информации [1-з]. В последние годы в этом направлении произошли качественные изменения, связанные с развитием волоконной и интегральной оптики [4-ю] - области физики, занимающейся вопросами распространения электромагнитных колебаний оптического диапазона по волноеодным структурам с линейными размерами порядка длины волны света. Применение идей и методов волноводной техники, заимствованных из сверхвысоких частот, позволяет полностью использовать потенциальные возможности оптической обработки информации - высокое быстродействие, параллельную передачу и обработку большого числа информационных каналов, значительную помехозащищенность, а в перспективе - надежность и экономичность систем обработки [9-15, 82*].
В области практической реализации, наибольшее распространение в настоящее время получили комбинированные опто-электронные и электрооптические схемы, представляющие собой дискретные оптические элементы (объемные, либо волноводные) в сочетании со стандартными электронными узлами и микросхемами [12, 15-17, 19]. Такое сочетание, как правило, не является принципиальным и обусловлено, в основном, отсутствием на современном этапе ряда оптических устройств (оптические усилители и ретрансляторы, опто-оп-тические модуляторы, линии задержки, оптические логические элементы и т.п.), которые могли бы составить конкуренцию электронным аналогам [10, 12, 19, 83-85].

(її.4.8)
&<* І2)Гг^ У ~ ■ / г-г П fi
у[Г<ТІ -.я*; 6(4) = - æAC4) «
Возвращаясь к исходным амплитудам волн, формирующим импульс электромагнитного поля Е (^,-t) (п.2.8), имеем следующие соотношения:
A.S А(Ч), к,-а!, 5„£ аГ, В, =-А„.
Таким образом, в рамках сделанных ограничений и приближений, решение для электрического поля электромагнитной волны в периодически модулированной активной двухкомпонентной среде может быть записано в виде
X [gos I аЬ L СІ [к S/| (itirt )J J eLK- iSih |at+ 4 et, j* (г*г4)] J eU * J
Соответственно,
- Ltot
-Ё(г,-Ь)е + K.c. = (П.4.9)
= -è)ces^-K?)-SihR(f1-t)cos^+*Kî)Jï
Полученное решение представляет собой биения двух гармоник с частотами еэ - St и импульсной огибающей (-г+гі )J
Поскольку 5L « со£ ( 1 + ) > со £ , то частоты ( со ± Я )
расположены за полосой ВО и сдвинуты по частоте от ее границ на величину о(см. рис. П.І).
Период биений на длине импульса изменяется - на переднем