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广义非线性薛定谔方程描述的波坍缩及其演变
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:TN929.11[电子电信—通信与信息系统;电子电信—信息与通信工程]
  • 作者机构:鲁东大学数学与统计科学学院,烟台264025
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:11105065,11371183)资助的课题.
中文摘要:

介绍了广义非线性薛定谔方程,并且运用分步傅里叶方法进行了数值求解.在外部势场一定的情况下,给定系统一个小的初始扰动,讨论了广义非线性薛定谔方程中复系数p,q对波场演变过程的影响.通过数值研究发现波场会相继出现调制不稳定性、波坍缩、逆级联以及整个空间的湍流现象.而当改变非线性频移系数的量级时,数值研究发现在波坍缩之后出现了逆级联,最终系统的能量主要凝聚在3个不同波矢终端的附近区域.

英文摘要:

A generalized nonlinear Schrodinger equation is numerically studied using the split-step Fourier method. For a fixed external potential field and an initial pulse disturbance, the effects of the complex coefficients p and q in the nonlinear Scbrodinger equation on the evolution of the wave field are investigated. From a large number of simulations, it is found that the evolution of the wave field remains similar for different signs of the real parts of p and q, and different values of the real part of p. The initial pulse consisting of the longest wavelength modes (in the smallest-丨k丨 corner of the phase space) of the spectrum first suffers modulational instability. Collapse begins at t ~ 0.1, followed by inverse cascade of the shortest wavelength modes to longer wavelength ones, so that the whole k space becomes turbulent. For p = 1 + 0.04i, and q = 1 + 0.6i, it is found that first modulational instability occurs in the longer wavelength regime and the wave energy is transferred to the larger 丨k丨 modes. Then the wave collapse appears with increasing wave energy. Next, the large-丨k丨 modes condense into a smaller-丨k丨 mode by inverse cascade before spreading to the center of the phase space, until a turbulent state occurs there. Finally, most of the wave energy is condensed to the neighborhoods of three modes.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876