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扩展的G'/G展开法与变系数薛定谔方程的精确解 被引量:4
1
作者 许丽萍 张金良 《河南科技大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2012年第4期78-81,9,共4页
扩展了最近提出的G'/G展开法,当方程系数满足一定约束条件时,用扩展后的方法得到了变系数非线性薛定谔方程带有任意参数的精确解,包括双曲函数解、三角函数解以及有理函数解。当精确解中的参数取特殊值时,由该方程的双曲函数解得到... 扩展了最近提出的G'/G展开法,当方程系数满足一定约束条件时,用扩展后的方法得到了变系数非线性薛定谔方程带有任意参数的精确解,包括双曲函数解、三角函数解以及有理函数解。当精确解中的参数取特殊值时,由该方程的双曲函数解得到其著名扭状孤立波解。分析结果表明:该方法直接有效,可用于研究数学、物理中其他非线性变系数演化方程。 展开更多
关键词 G’/G展开法 变系数薛定谔方程 精确解
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光纤中两个高阶变系数薛定谔方程的精确解 被引量:1
2
作者 许丽萍 阮苗 张金良 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2008年第6期1044-1050,共7页
本文创造性地运用辅助方程方法研究了高阶变系数非线性偏微分方程的求解,其实质是基于常微分方程的解构造非线性偏微分方程的精确解。文章借助几个辅助常微分方程构造了两个高阶变系数非线性薛定谔方程的多个新型精确解,包括亮孤子、暗... 本文创造性地运用辅助方程方法研究了高阶变系数非线性偏微分方程的求解,其实质是基于常微分方程的解构造非线性偏微分方程的精确解。文章借助几个辅助常微分方程构造了两个高阶变系数非线性薛定谔方程的多个新型精确解,包括亮孤子、暗孤子以及单周期波解等,并推广了其中一个方程,给出了该方程的一些新型精确解。 展开更多
关键词 高阶系数非线性薛定谔方程 辅助方程 辅助方程方法:精确解
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变系数薛定谔方程的Painlevé分析及解析解 被引量:1
3
作者 李英杰 智红燕 《量子电子学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期682-690,共9页
基于简化的Weiss-Tabor-Carnevale(WTC)算法和符号计算,研究了含时空变系数非线性薛定谔方程的Painlevé性质及解析解。方程的4个变系数中前2个是纵向距离的二阶色散和非线性系数,后2个为光纤损耗因子的实部和虚部。利用WTC方法推... 基于简化的Weiss-Tabor-Carnevale(WTC)算法和符号计算,研究了含时空变系数非线性薛定谔方程的Painlevé性质及解析解。方程的4个变系数中前2个是纵向距离的二阶色散和非线性系数,后2个为光纤损耗因子的实部和虚部。利用WTC方法推导了方程具有Painlevé可积性时4个变系数之间的关系。用Painlevé截断法求出了其具有3种特殊形式的有理函数解,用变量分离法求得了该方程的部分解,所得结果是对现有结论的推广。 展开更多
关键词 非线性方程 系数非线性薛定谔方程 孤子解 有理函数解 WTC算法
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变系数非线性薛定谔方程的明暗孤子解 被引量:5
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作者 付中华 耿青松 《南昌大学学报(理科版)》 CAS 北大核心 2018年第6期532-535,共4页
非线性薛定谔方程在光纤通讯、浅水波、量子力学和玻色-爱因斯坦凝聚等领域有重要的应用。在符号计算和几个特殊函数的帮助下,一个变系数非线性薛定谔方程是被列出。我们获得了方程明孤子解和暗孤子解,这些解含有丰富的物理结构,可以帮... 非线性薛定谔方程在光纤通讯、浅水波、量子力学和玻色-爱因斯坦凝聚等领域有重要的应用。在符号计算和几个特殊函数的帮助下,一个变系数非线性薛定谔方程是被列出。我们获得了方程明孤子解和暗孤子解,这些解含有丰富的物理结构,可以帮助我们更好的理解光孤子。 展开更多
关键词 系数非线性薛定谔方程 明孤子解 暗孤子解 孤子交互作用
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变系数耦合非线性薛定谔方程的矢量孤子解:暗-亮孤子解 被引量:1
5
作者 宋祥 李画眉 《浙江师范大学学报(自然科学版)》 CAS 2013年第3期294-298,共5页
利用相似约化的方法获得了变系数耦合非线性薛定谔方程的矢量孤子解:暗-亮孤子解;详细讨论了在周期分布放大系统中矢量孤子的传播特性;最后通过数值模拟证明了在有限的约束条件扰动或者初始扰动下矢量孤子都能稳定传播.
关键词 暗-亮孤子解 系数耦合非线性薛定谔方程 周期分布放大系统 稳定性分析
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柱(球)非线性薛定谔方程的精确解 被引量:4
6
作者 李景美 张金良 王飞 《河南科技大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2018年第2期83-86,共4页
研究了柱(球)非线性薛定谔方程(CS-NLS),导出了一个CS-NLS与变系数非线性薛定谔方程(NLS)之间的相似变换,变系数NLS的解可用G'/G-展开法获得。根据该相似变换,分别利用变系数NLS以及常系数NLS的解,得到了CS-NLS的精确解。特别地,还... 研究了柱(球)非线性薛定谔方程(CS-NLS),导出了一个CS-NLS与变系数非线性薛定谔方程(NLS)之间的相似变换,变系数NLS的解可用G'/G-展开法获得。根据该相似变换,分别利用变系数NLS以及常系数NLS的解,得到了CS-NLS的精确解。特别地,还得到了色散系数和非线性系数均为常数的CS-NLS的精确解。 展开更多
关键词 柱(球)非线性薛定谔方程 系数非线性薛定谔方程 相似 G'/G-展开法 精确解
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五阶变系数非线性薛定谔方程的暗孤子解研究 被引量:2
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作者 吴素琴 程燕 +1 位作者 许道军 李国望 《数学的实践与认识》 北大核心 2019年第19期250-259,共10页
高阶非线性薛定谔方程的孤子解研究是孤子理论最前沿的研究课题之一,在光纤通信中具有重要应用.研究了一个五阶变系数非线性薛定谔方程,方程可以用来描述阿托秒脉冲在光纤中的传播.通过Hirota双线性方法和辅助函数,计算得到方程的双线... 高阶非线性薛定谔方程的孤子解研究是孤子理论最前沿的研究课题之一,在光纤通信中具有重要应用.研究了一个五阶变系数非线性薛定谔方程,方程可以用来描述阿托秒脉冲在光纤中的传播.通过Hirota双线性方法和辅助函数,计算得到方程的双线性形式及其暗孤子解,讨论了暗孤子的传播及碰撞的性质,并得到如下结论:第一,暗孤子的传播速度是由方程的二阶、三阶、四阶和五阶项的系数决定的,暗孤子的振幅则是由这些系数和波数共同决定;第二,当遇上系数为常数、线性函数、二次函数或三角函数时,方程的暗孤子则相应的具有线性、抛物线性、三次函数形式和周期性的性质;第三,孤子在碰撞过程中,其振幅、速度都保持不变,仅仅在相位上发生了相移,因此其碰撞为弹性碰撞. 展开更多
关键词 光纤 五阶系数非线性薛定谔方程 HIROTA双线性方法 双线性形式 暗孤子解
原文传递
非均匀弹性梁介质中的怪波
8
作者 刘琴伶 张建文 《应用数学进展》 2024年第2期554-568,共15页
本文以非线性偏微分方程的理论为基础,对非均匀弹性梁介质中的模型——变系数混合非线性薛定谔方程的几种非线性波进行了详细研究。首先根据方程的Lax对构建出了方程的一阶及N阶达布变换。利用构建的达布变换,以零解为种子解求得了变系... 本文以非线性偏微分方程的理论为基础,对非均匀弹性梁介质中的模型——变系数混合非线性薛定谔方程的几种非线性波进行了详细研究。首先根据方程的Lax对构建出了方程的一阶及N阶达布变换。利用构建的达布变换,以零解为种子解求得了变系数混合非线性薛定谔方程的一、二阶孤子解;选取平面波解为种子解,得到了一、二阶呼吸子解和一、二、三阶怪波解。此外,利用符号计算软件,在不同的系数下,对所求得的方程的各种非线性波解进行作图分析,直观地描绘了它们的动力学性质。 展开更多
关键词 非均匀弹性梁介质 系数非线性薛定谔方程 达布换法 怪波解
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光孤子的非线性隧穿效应
9
作者 柴常 王存莲 《山西师范大学学报(自然科学版)》 2008年第2期41-43,共3页
本文以变系数非线性薛定谔方程为模型,研究光孤子通过色散垒(阱)与非线性垒(阱)的非线性隧穿效应.数值模拟发现,当光孤子通过非线性势垒时,脉冲能够被有效的压缩.
关键词 系数非线性薛定谔方程 非线性隧穿 色散势垒(阱) 非线性势垒(阱)
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有限宽度背景中的啁啾灰孤子 被引量:1
10
作者 王娟芬 李录 贾锁堂 《量子光学学报》 CSCD 北大核心 2008年第1期54-62,共9页
基于在正常色散区的变系数非线性薛定谔方程,考虑一个带有微扰的参数渐减光纤系统,并利用数值模拟方法,对超高斯型有限宽度背景波和有限宽度背景中啁啾灰孤子的传输进行详细地研究。结果表明,超高斯背景波可以在带有微扰的参数渐减光纤... 基于在正常色散区的变系数非线性薛定谔方程,考虑一个带有微扰的参数渐减光纤系统,并利用数值模拟方法,对超高斯型有限宽度背景波和有限宽度背景中啁啾灰孤子的传输进行详细地研究。结果表明,超高斯背景波可以在带有微扰的参数渐减光纤系统中不受负载啁啾灰孤子的影响而稳定传输。当取背景波脉宽与啁啾孤子的初始脉宽比例大于或等于50时,有限宽度背景中啁啾灰孤子的数值结果基本与精确解相吻合。即使选取的背景波脉宽不宽,有限宽度背景中的啁啾灰脉冲仍可以很好的保持其孤子性质。 展开更多
关键词 系数非线性薛定谔方程 参数渐减光纤 背景波 啁啾灰孤子
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Exact Wave Function of a Time-Dependent Quantum System
11
作者 彭彦泽 彭松清 范天佑 《Journal of Beijing Institute of Technology》 EI CAS 2002年第4期422-423,共2页
To solve the problem in dispute about a Schrdinger equation with time-depenelent mass and frequency, by means of a simple transformation of variables, the time-dependent Schrdinger equation is transformed into the tim... To solve the problem in dispute about a Schrdinger equation with time-depenelent mass and frequency, by means of a simple transformation of variables, the time-dependent Schrdinger equation is transformed into the time-independent one first and then an exact wave function can be found. 展开更多
关键词 quantum system wave function transformation of variables
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Solitary Waves for Cubic-Quintic Nonlinear Schroedinger Equation with Variable Coefficients 被引量:6
12
作者 ZHANG Jin-Liang WANG Ming-Liang LI Xiang-Zheng 《Communications in Theoretical Physics》 SCIE CAS CSCD 2006年第2期343-346,共4页
The cubic-quintic nonlinear Schroedinger equation (CQNLS) plays important parts in the optical fiber and the nuclear hydrodynamics. By using the homogeneous balance principle, the bell type, kink type, algebraic sol... The cubic-quintic nonlinear Schroedinger equation (CQNLS) plays important parts in the optical fiber and the nuclear hydrodynamics. By using the homogeneous balance principle, the bell type, kink type, algebraic solitary waves, and trigonometric traveling waves for the cubic-quintic nonlinear Schroedinger equation with variable coefficients (vCQNLS) are derived with the aid of a set of subsidiary high-order ordinary differential equations (sub-equations for short). The method used in this paper might help one to derive the exact solutions for the other high-order nonlinear evolution equations, and shows the new application of the homogeneous balance principle. 展开更多
关键词 cubic-quintic nonlinear Schroedinger equation with variable coefficients homogeneous balance principle solitary wave
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高斯型光脉冲在波分复用光纤系统中的传输
13
作者 赵春 《山西大同大学学报(自然科学版)》 2007年第6期62-64,66,共4页
文章从描述超短光脉冲在光纤中传输的高阶非线性薛定谔方程入手,使用傅立叶变换的分裂算符法,通过计算机模拟,研究了高斯光脉冲在波分复用光纤系统中的传输特性.在此基础上,采用数值模拟了高斯光脉冲和超高斯光脉冲传输的稳定性以及脉... 文章从描述超短光脉冲在光纤中传输的高阶非线性薛定谔方程入手,使用傅立叶变换的分裂算符法,通过计算机模拟,研究了高斯光脉冲在波分复用光纤系统中的传输特性.在此基础上,采用数值模拟了高斯光脉冲和超高斯光脉冲传输的稳定性以及脉冲间的相互作用. 展开更多
关键词 非均匀光纤 系数非线性薛定谔方程 高斯光脉冲
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超高斯光脉冲在波分复用光纤系统中传输的数值模拟
14
作者 赵春 《山西大同大学学报(自然科学版)》 2008年第4期46-49,共4页
从描述超短光脉冲在光纤中传输的高阶非线性薛定谔方程入手,使用傅立叶变换的分裂算符法,通过计算机模拟,研究了超高斯光脉冲在波分复用光纤系统中的传输特性.在此基础上,数值模拟了超高斯光脉冲传输的稳定性以及脉冲间的相互作用.
关键词 非均匀光纤 系数非线性薛定谔方程 超高斯光脉冲
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Vortex Spatial Solitons to a Nonlinear Schrodinger Equation with Varying Coefficients 被引量:1
15
作者 徐四六 梁检初 李忠明 《Communications in Theoretical Physics》 SCIE CAS CSCD 2011年第12期1105-1110,共6页
Based on homogeneous balance method, sofiton solutions to a generalized nonlinear Sehr6dinger equation (NLSE) with varying coefficients have been gotten. Our results indicate that a new family of vortex or petal-lik... Based on homogeneous balance method, sofiton solutions to a generalized nonlinear Sehr6dinger equation (NLSE) with varying coefficients have been gotten. Our results indicate that a new family of vortex or petal-like spatial solitons can be formed in the Kerr nonlinear media in the cylindrical symmetric geometry. It is shown by numerical simulation that these soliton profiles are stable. 展开更多
关键词 optic soliton homogeneous balance method
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Some Exact Solutions of Variable Coefficient Cubic-Quintic Nonlinear Schrdinger Equation with an External Potential
16
作者 ZHU Jia-Min LIU Yu-Lu 《Communications in Theoretical Physics》 SCIE CAS CSCD 2009年第3期391-394,共4页
By constructing appropriate transformations and an extended elliptic sub-equation approach, we find some exact solutions of variable coefficient cubic-quintie nonlinear Schrodinger equation with an external potential,... By constructing appropriate transformations and an extended elliptic sub-equation approach, we find some exact solutions of variable coefficient cubic-quintie nonlinear Schrodinger equation with an external potential, which include bell and kink profile solitary wave solutions, singular solutions, triangular periodic wave solutions and so on. 展开更多
关键词 cubic-quintic nonlinear Schrodinger equation variable coefficient exact solution
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非均匀非线性波导中涡旋光孤子的相互作用传播 被引量:15
17
作者 张解放 赵辟 +1 位作者 胡文成 楼吉辉 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期166-173,共8页
基于具有非线性自聚焦(自散焦)效应的光波传输模型,经无量纲化后得到一个(2+1)维变系数非线性薛定谔方程。引进相似变换,将该方程变换为标准的(2+1)维非线性薛定谔方程;在此基础上通过数值模拟分别研究了涡核间距和初始相位差对2个涡旋... 基于具有非线性自聚焦(自散焦)效应的光波传输模型,经无量纲化后得到一个(2+1)维变系数非线性薛定谔方程。引进相似变换,将该方程变换为标准的(2+1)维非线性薛定谔方程;在此基础上通过数值模拟分别研究了涡核间距和初始相位差对2个涡旋光孤子、4个涡旋光孤子、5个涡旋光孤子和6个涡旋光孤子相互作用的影响。对结果进行分析得出新的结论:1)涡旋光孤子在传播时保持形状不变,具有自相似特性;2)多个涡旋孤子沿着z轴方向传播时,会发生相互作用,只有当涡核之间的距离小于某持定值时,相互作用明显,当涡旋之间存在相位差时,涡旋孤子之间在传播过程中会发生能量转移,有的部分被加强,有的部分被减弱。 展开更多
关键词 非线性光学 系数非线性薛定谔方程 相似 涡旋光孤子 相互作用
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非线性色散渐减光纤中高峰值脉冲的激发和传输 被引量:1
18
作者 安亚东 王娟芬 +1 位作者 张朝霞 杨玲珍 《量子光学学报》 北大核心 2016年第2期140-147,共8页
本文基于变系数的非线性薛定谔方程,数值地讨论高峰值脉冲在色散渐减光纤中的激发和传输。首先,基于变系数非线性薛定谔方程的Peregrine孤子解,解析和数值地讨论精确的Peregrine孤子在色散渐减光纤中的传输特性。其次,通过输入不同的平... 本文基于变系数的非线性薛定谔方程,数值地讨论高峰值脉冲在色散渐减光纤中的激发和传输。首先,基于变系数非线性薛定谔方程的Peregrine孤子解,解析和数值地讨论精确的Peregrine孤子在色散渐减光纤中的传输特性。其次,通过输入不同的平面波背景上的局域脉冲,研究高峰值脉冲在非线性色散渐减光纤中的激发和传输。结果显示Peregrine孤子在色散渐减光纤中传输时,会产生一个空间和时间都局域化的高峰值单脉冲,并且当啁啾为负时,脉冲的幅值增加,脉宽被压缩。若光纤系统存在增益,脉冲的幅值也会增加。由于非线性光纤中的调制不稳定性过程,不同平面波背景上的小局部扰动都可激发出高峰值脉冲,除了峰值和宽度略有不同外,激发脉冲的形状几乎相同。 展开更多
关键词 高峰值脉冲 光学怪波 非线性色散渐减光纤 系数非线性薛定谔方程
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非均匀梯度折射率波导中自相似光波的形成和管理
19
作者 王大可 王娟芬 +2 位作者 党婷婷 张朝霞 杨玲珍 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期183-189,共7页
以描述光波在非均匀梯度折射率波导中传输的变系数非线性薛定谔方程为模型,讨论亮、暗自相似光波在不同波导系统中的形成和管理。根据该方程的光学自相似解,分别研究自相似光波在克尔非线性平面波导、均匀的梯度折射率平面波导、周期分... 以描述光波在非均匀梯度折射率波导中传输的变系数非线性薛定谔方程为模型,讨论亮、暗自相似光波在不同波导系统中的形成和管理。根据该方程的光学自相似解,分别研究自相似光波在克尔非线性平面波导、均匀的梯度折射率平面波导、周期分布的梯度折射率波导和双曲分布的梯度折射率波导中的演化。结果表明,自相似光波的形成与波导系统的线性折射率分布和非线性折射率分布有关。在均匀系统和双曲分布的系统中,都可实现对自相似光波的压缩和放大,但在双曲分布系统中,自相似光波的传输距离会受到更大的限制。在周期振荡系统中,则可形成周期振荡且稳定传输的自相似光波。 展开更多
关键词 非线性光学 自相似光波 系数非线性薛定谔方程 非均匀梯度折射率波导
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