非线性光学中耦合的高阶Schrödinger方程的有理周期解
2022-01-21王媛
安徽师范大学学报(自然科学版) 2021年6期
关键词:研究
王 媛
(山西能源学院 强基学院,山西 晋中 030600)
引言
近年来,电磁波在非线性介质中的传播引起了非线性物理学家和数学家的关注,尤其是以局部脉冲即孤子形式通过光纤介质的传播。例如,非线性介质中缓慢变化的电磁波可由标准的非线性Schrödinger(NLS)方程描述,该方程也出现在各种物理系统中,例如水波、等离子体物理、固态物理等[1-3]。
关于光纤中光孤子性质的另一个有趣的事实是观察到了高阶效应,而这种效应不能用标准的NLS方程来描述,这种高阶效应的一个例子是存在于孤子光谱中的拉曼过程。因此,Kodama 和Hasegawa提出了一个带有高阶效应的广义高阶非线性方程(HNLS)[4],随后,许多科研人员从不同的方向分析研究了高阶光纤孤子方程。比如:田晋平,Amarendra,Sarma,Azzouzi等用数值模拟方法分别求解了不同的高阶光纤孤子方程(组);田播、高以天团队用双线性、Bell多项式、AKNS系统、Darboux变换、Lax对、渐近分析及线性稳定性分析等方法,对一些光纤孤子方程的孤子解、畸形波解及其传播和相互作用进行了分析和研究[5-11]。
但是,由于问题的复杂性,高阶耦合的非线性Schrödinger方程研究的还比较少。因此,本文考虑如下广义耦合的高阶非线性Schrödinger方程[12]:
(1)
其中α1,α2,α3分别表示线性色散系数,Kerr系数,拉曼散射系数。
Porsezian K等人研究了此方程的潘勒韦可积性,但是对此方程的求解还没有研究过,因此,本文主要利用改进的辅助方程展开方法[13]研究方程(1)的有理形式的周期解。
1 广义耦合高阶非线性Schronger方程(1)的有理周期解
为了寻找方程……
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