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负关联噪声驱动下单模激光的定态分析

负关联噪声驱动下单模激光的定态分析*魏学勤曹力吴大进(华中理工大学激光技术国家实验室和物理系,武汉430074)摘要研究了负关联的加法和乘法高斯白噪声驱动下单模激光损失模型的定态情况。文中推导了负关联情况下,定态时的激光场幅的几率分布,光强的平均值,光强的协方差以及光强的偏斜率。并和文献[1,2]中正关联时的定态分析作了比较,发现了有意义的新现象。关键词单模激光损失模型,加法高斯白噪声,乘法高斯白噪声,协方差,偏斜率。噪声普遍存在于客观世界中,不同程度地影响着每一个宏观系统。尤其在非平衡系统中,噪声的影响尤为重要。在激光系统中,噪声或大或小地影响着激光的统计性质。最为显著的是在染料激光中,噪声对其统计性质有着重要的影响[3~5]。噪声可以分为加法和乘法噪声两类。在朗之万(Langevin)方程中由于加法和乘法噪声一般出于不同的源,故二噪声之间是统计独立的。但是若两噪声出于同一源,它们之间就不再是没有关联的了。在文献[1,2]中,...  (本文共4页) 阅读全文>>

《数学物理学报》1997年04期
数学物理学报

单模激光模型支配原理的收敛性

支配原理的收敛性一直是协同学研究的焦点.1989年,FuHong等就哈肯模型论证了支配原理的收敛性”’.本文将这种方法推广到另一重要模型——单模激光模型,论证了单模激光模型的收敛性问题.1推导支配函数各展开系数间的递推关系先介绍简化单模激光模型.激光方程本来是复景方程,为了数学上的方便,这里视为实量,保持方程的结构不变”’,即其中,atoo,qtoo,尸/a>>1,u为不稳定模,S为稳定供令U’一v,(1)和(2)改写为支配原理表明,当时间时t>{时,稳定模S将由不稳定模“支配,因此系现叨啦应何为将由只包括不稳定模的序参量方程确定.将S(t)展开为v的幂级数「‘’将(5)式对t求导,并利用()和(4)式,有比较(7)式两边的。次幂项,得以上我们求出了双(z)的表达式,而同有由此得出C。是常数,与S(t)的初始条件无关.当t——①时,}(t)一O.S&(t)=C。则(1)亦为将(19)式代人(20)式即可得出支配函数的表达式·2支...  (本文共9页) 阅读全文>>

《光电技术应用》2014年01期
光电技术应用

不同参量下单模激光系统的特性研究

近年来,非线性现象得到人们的普遍关注[1-4]。光学中的非线性现象在激光器研制出后,就在实验上观察到。同时,Grazyuk和Oraevski研究均匀加宽单模环形腔激光器的特性时,发现激光动力学方程存在随时间变化的随机解。Haken在研究激光器的稳定性的基础上,建立了描述均匀加宽激光器的Lorenz-Haken方程,使激光混沌特性的研究得到了进一步发展。在此之后,Casperson系统性地研究了非均匀加宽激光器的不稳定性。Ikeda建立了研究光学双稳态不稳定性的Ikeda方程,证实了在光学双稳态系统中存在混沌[5]。Gibbs等人利用光电混合型光学双稳态系统进行了混沌观测[6]。此后,出现了众多的关于光学双稳态混沌的研究结果。Arecchi等人通过调制激光器光学腔内损耗,进行了CO2激光器产生混沌的实验观测。Weiss等人利用He-Ne激光器进行了多种途径通向混沌的实验研究[7]。Weiss等人设计了光电技术应用第29卷NH3激光...  (本文共4页) 阅读全文>>

《光纤与电缆及其应用技术》1988年04期
光纤与电缆及其应用技术

适合单模激光传输的光导系统

西德sCHOTT公司提供一种适合基模激光辐射的预先装配好而能随时使用的光导系统,其用途包括全息摄影、激光多普勒风速和风向测定,干涉测量、生化计量、工业机器人及学校中物理实验等。 现已专门研制成适用于氢激光器和氦.氖激光器的这类系统。但可对其进行改装,使之适用于其它类型的激光器。出射光束的直径可通过去藕透镜予以改变。采用氮激光器时波长为480~5 14n叭采用氦.氖激光器时波长为633n二,根据要求其它波长范围可从400。二到1600n二。可传输功率为IW(等幅波)。 这种光导系统的基本参数是:长度2。和5斑,根据要求可达10。;外径4.smm;插头直径12mm;螺纹M16 xl;保护护套为不锈钢螺旋管,外...  (本文共1页) 阅读全文>>

华中科技大学
华中科技大学

关联噪声理论和激光中量子噪声关联效应的研究

在过去的几十年里,随机动力学理论取得了惊人的进步,已经发展成为统计物理学中一个生机勃勃的分支,随机方法在唯象模型和统计力学之间构建起了一座桥梁。“涨落是有序之源”反映了噪声在随机动力学系统中所扮演的积极和建设性的作用。噪声感应各种效应在自然科学和应用工程中引起了广泛的重视,大量有关噪声问题,特别是关联噪声问题的出现正等待人们去解决。本文主要研究了关联高斯白噪声和关联O-U噪声驱动的过阻尼线性系统、双稳系统和单模激光等系统中的基本理论和统计性质。本文首先描述了高斯噪声和O-U噪声的统计特征,并且基于同源涨落存在相互耦合的合理性,给出了不同噪声之间的互关联形式。由于计算物理已经不仅仅只是作为理论物理和实验物理面临困难时的辅助工具,更重要的是,计机模拟为我们格物穷理提供了一种新的思维方式。在第二章,我们推导了关联高斯白噪声驱动的一般Langevin方程(随机微分方程)的数值算法,首次从Fokker-Planck动力学角度得到的二阶随机...  (本文共86页) 本文目录 | 阅读全文>>

《红河学院学报》1990年04期
红河学院学报

均匀加宽单模激光的不稳定性

】引言 近几年来,对连续运转的单模激光器中所出现的自脉动不稳定性现象,从理论上和实验上进行了广泛的研究。最先对单模激光方程组进行稳定性分析的是哈肯(Haken)[‘’和里斯根(Risken)卜’。他们证明了存在着第1阈值,超过第2阈值后,稳定的定态解就失稳了。最近,亚伯拉罕(Abra5am)卜]从实验上得到了许多有益的结果。本文作者与哈肯(‘)曾对非均匀加宽情形给出了理论分析。 本文用线性稳定性分析方法,对均匀加宽情形下的单模行波激光的自脉动不稳定性进行了研究。在第2节中,引入了一组激光基本方程组,业由之导出了两个本征值方程。在第3节中,给出了弱加宽情形下的HOPf分支分析。强加宽情形下的HOPf分支分析,则在第4节中给出。最后一节,给出了简要讨论。2 基本方程 本文的出发点是下列单模激光的运动方程组一〕: db.._ -w-=(一 i (—k)b—IZ gp; dt”“““””“““H“H’ daP 三于=(-1。p-y;)y...  (本文共7页) 阅读全文>>