2月16日，記者從西安光機(jī)所獲悉：該所瞬態(tài)光學(xué)與光子技術(shù)國家重點(diǎn)實驗室副研究員曾健華團(tuán)隊在分?jǐn)?shù)衍射系統(tǒng)中的非線性波局域理論研究方面取得新進(jìn)展，研究成果在線發(fā)表于跨學(xué)科國際期刊上。據(jù)了解，該成果可應(yīng)用于冷原子的非線性調(diào)控、激光的非線性傳播等領(lǐng)域。

　　西安光機(jī)所研究團(tuán)隊從平均場近似下的連續(xù)性方程出發(fā)，系統(tǒng)性研究了囚禁于深晶格中的超冷原子非線性局域模的產(chǎn)生、特點(diǎn)和穩(wěn)定性情況，重點(diǎn)探討了在自散焦三階非線性作用下位于第一帶隙和第二帶隙的帶隙孤子和帶隙渦旋的物理特性。他們理論上推導(dǎo)了歸一化的動力學(xué)方程，借助托馬斯-費(fèi)米近似方法得出了物質(zhì)波局域模的近似解析解，獲得了冷原子個數(shù)與化學(xué)勢、衍射系數(shù)之間的依賴關(guān)系。計算結(jié)果表明：這些理論與數(shù)值結(jié)果能較好地吻合，揭示了深晶格具有強(qiáng)局域特性的物理機(jī)制。

　　研究團(tuán)隊進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，由于這一強(qiáng)局域特性，囚禁于深晶格的帶隙孤子緊緊地束縛在單晶格周期內(nèi)，與自聚焦離散模型中分布于數(shù)個晶格周期內(nèi)的離散孤子結(jié)果完全不同。通過線性穩(wěn)定性分析和含微擾的直接數(shù)值模擬方法，研究發(fā)現(xiàn)帶隙孤子和帶隙渦旋都具有極好的“魯棒性”?，F(xiàn)有文獻(xiàn)報道認(rèn)為囚禁于淺晶格的不穩(wěn)定局域模會快速坍塌，與此相反的是，團(tuán)隊研究發(fā)現(xiàn)在深晶格背景下，不穩(wěn)定的局域模在演化過程中不會發(fā)生坍塌現(xiàn)象，只是在近鄰晶胞產(chǎn)生旁瓣。

　　近年來，西安光機(jī)所曾健華研究團(tuán)隊在分?jǐn)?shù)衍射介質(zhì)中激光和物質(zhì)波的非線性局域理論方面取得了系列研究進(jìn)展，揭示了豐富的局域模結(jié)構(gòu)和非線性物理。目前所有關(guān)于含周期勢的分?jǐn)?shù)衍射系統(tǒng)中的非線性理論都局限于淺晶格或中度調(diào)制晶格，此次團(tuán)隊關(guān)于深晶格情況下的非線性波局域理論研究進(jìn)展在該領(lǐng)域?qū)儆谌峦黄啤＃ɑ魪?qiáng)）

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