无序晶格孤子特性研究

本项目拟研究受到无序晶格调制的非线性光学系统中空间孤子的存在性、稳定性及其传播行为。应用（准）解析和数值方法，在综合考虑物理上可实现的介质非线性类型、光学晶格形式、无序扰动形式的基础上，遴选出若干支持（从安德森局域态分歧出来的）高阶、高维孤子的最佳无序晶格模型；采用与现有报道不同的研究思路，从（有序）晶格孤子多种稳态解出发，逐渐增加晶格无序程度，迭代求解出多种无序晶格孤子稳态解结构；应用线性稳定性方法分析无序晶格孤子的稳定性，确定其稳定存在的参数窗口；数值仿真模拟其传播演化行为；除振幅型无序晶格外，研究相位型无序晶格对孤子传播动力学的作用；把表面波孤子概念引入无序晶格孤子研究中，讨论界面两边不同形式的晶格、无序以及非线性对孤子传播特性的影响。预期成果能够明显促进可用波函数描述的无序晶格系统中多种非线性局域态的研究进展，如玻色-爱因斯坦凝聚体中的物质波孤子、金属表面等离子体中的亚波长孤子等。

在基金资助支持下和项目组各位成员的共同努力下，我们较为圆满的完成了既定研究目标，我们在非线性无序晶格中多极孤子、振幅型无序晶格孤子、无序晶格表面带隙孤子、高阶PT对称晶格孤子、径向对称晶格中稳定的高拓扑指数涡旋孤子、混合线性非线性晶格中孤子、界面Kink孤子、多角光束传播行为等方面开展了系列工作，发现了无序晶格和相关晶格中孤子的一些新的属性，为实验上观察到这些孤子新特性提供了理论依据。发表SCI收录学术论文15篇，其中SCI二区论文如Phys. Rev. A、Opt. Lett.、Opt. Express等杂志上8篇，撰写外文书籍章节一章，培养硕士研究生5名，其中2名学生黄长明、李春燕考取上海交通大学博士研究生。项目组成员在基金支持下参加了多次国内国际学术会议，如 “2011年中国光学学会学术年会”、“中国物理学会2011年秋季学术会议”、“非线性波—理论与应用国际会议”等，与同行专家进行了充分的学术交流，开阔了研究视野，发展了研究思路。在本项目的资助下，项目组主要成员再次获得二项项国家自然科学基金面上项目资助。我们的研究成果受到国内外相关研究人员的广泛关注和引用，对扩大我国在空间光孤子动力学研究领域在国际上的学术影响有积极的意义。为后续的系列工作开展奠定了良好的研究基础。. 另有部分研究结果正在整理过程中。