内容概要：本文详细介绍了利用MATLAB进行锁模激光器的数值模拟方法，重点在于采用分步傅里叶（SSFM）和四阶龙格库塔（RK4）算法求解耦合非线性薛定谔方程。文中不仅提供了具体的代码实现步骤，还解释了关键参数的选择依据及其物理意义，如色散、非线性效应和增益饱和等。此外，通过动态绘图展示了脉冲和光谱随传播距离的变化情况，帮助读者更好地理解锁模现象的本质。
适合人群：对光学、激光技术和数值计算感兴趣的科研工作者和技术爱好者，尤其是有一定MATLAB编程基础的人群。
使用场景及目标：适用于希望深入了解锁模激光器工作原理的研究人员，以及需要掌握相关数值模拟技巧的学生和工程师。通过本教程可以学习到如何设置合理的仿真参数、编写高效的MATLAB代码并正确解读模拟结果。
其他说明：文章强调了实际操作过程中需要注意的问题，比如频域转换时容易遗漏的fftshift操作，以及确保数值稳定性的经验法则。同时提出了进一步探索的方向，鼓励读者尝试引入更高阶色散项以丰富研究内容。
2025-12-26 21:59:46
2.04MB
1
内容概要：本文详细介绍了利用MATLAB构建可调谐锁模光纤激光器仿真的方法。主要内容涵盖广义非线性薛定谔方程和分步傅立叶解法的应用，具体包括增益光纤、可饱和吸收体、色散补偿光纤、可调谐滤波器等模块的设计与实现。通过调整各模块参数，如掺铒、掺铥、掺镱等增益光纤的参数，以及可饱和吸收体的饱和强度和吸收系数，可以深入研究色散和非线性效应对激光器性能的影响。此外，还提供了具体的MATLAB代码示例，帮助读者理解和实现这些复杂的物理过程。
适合人群：对光纤激光器仿真感兴趣的科研人员、研究生及光学领域的工程师。
使用场景及目标：①用于学术研究，探讨锁模光纤激光器的工作机制及其优化；②作为教学工具，帮助学生掌握光纤激光器的基本原理和MATLAB编程技能；③为企业研发提供技术支持，加速新型光纤激光器的研发进程。
其他说明：文中不仅提供了详细的理论解释，还有丰富的代码实例，使读者能够动手实践并验证理论效果。同时，强调了参数之间的平衡关系，如非线性和色散的协调，确保仿真结果的真实性和可靠性。
2025-12-26 20:27:23
589KB
1
MATLAB仿真：基于分步傅里叶与龙格库塔方法的锁模激光器耦合非线性薛定谔方程模拟结果解析——脉冲与光谱动态演化的视觉展示,MATLAB模拟锁模激光器：分步傅里叶与龙格库塔法求解耦合非线性薛定谔方程的动态演化研究,MATLAB 锁模激光器模拟 分步傅里叶加龙格库塔求解耦合非线性薛定谔方程 模拟结果可看脉冲和光谱的动态演化
,MATLAB; 锁模激光器模拟; 分步傅里叶; 龙格库塔; 耦合非线性薛定谔方程; 脉冲动态演化; 光谱动态演化。,MATLAB模拟锁模激光器：傅里叶-龙格库塔求解非线性薛定谔方程的脉冲与光谱动态演化
2025-12-26 20:26:57
849KB
1
在本资源包中，我们关注的是使用MATLAB编程语言来模拟量子力学中的薛定谔波动方程，特别是在一维、二维和三维势阱中的应用。薛定谔波动方程是量子力学的基础，它描述了粒子在量子态下的运动。下面我们将深入探讨相关知识点。
1. **薛定谔波动方程**：
薛定谔波动方程是量子力学的基本方程，由埃尔温·薛定谔在1926年提出。它以波函数ψ为未知量，表示粒子的量子状态。波动方程的一般形式为：
\[ i\hbar \frac{\partial \psi}{\partial t} = \hat{H}\psi \]
其中，i是虚数单位，\(\hbar\)是约化普朗克常数，\(\hat{H}\)是哈密顿算符，描述粒子的能量。
2. **MATLAB编程**：
MATLAB是一种强大的数值计算和数据可视化工具，非常适合解决复杂的数学问题，如求解偏微分方程（PDEs），在这里就是薛定谔波动方程。MATLAB中的 ode45 函数可以用来求解常微分方程，而 pdepe 函数则适用于偏微分方程。
3. **一维势阱**：
在一维势阱中，粒子受到限制在一个有限的区域内，如无限深势阱或谐振子势阱。这些情况下的薛定谔方程可以通过分离变量法求解，得到特定的波函数形式和能量级。
4. **二维势阱**：
在二维势阱中，粒子可以在两个维度上自由移动，例如在平面势阱。解决二维薛定谔方程通常需要数值方法，比如有限差分法或者有限元方法，MATLAB的工具箱可以方便地实现这些算法。
5. **三维势阱**：
三维势阱涉及到三个空间维度，计算复杂度显著增加。MATLAB可以通过构建三维网格和相应的数值算法来模拟三维薛定谔方程的解。
6. **软件/插件**：
MATLAB的插件和工具箱，如Partial Differential Equation Toolbox（PDE工具箱），可以辅助解决这类问题，提供用户友好的界面和预设的求解策略。
7. **学习与参考**：
这些代码是学习和理解薛定谔波动方程在不同维度下应用的好材料。通过阅读和运行代码，可以直观地看到波函数如何随时间和空间变化，以及不同势阱对波函数形状的影响。
在实际应用中，模拟薛定谔方程对于理解和预测量子系统的行为至关重要，如原子、分子和凝聚态物质的性质。通过MATLAB进行这些模拟，有助于物理学家和工程师对量子现象有更深入的理解。使用本资源包中的代码，学生和研究人员能够亲手实践，加深理论知识的理解，并提高编程技能。
2025-08-20 10:32:50
29KB
1
自洽-肖丁格-泊松
二维薛定谔-泊松方程的自洽解
2024-03-06 11:34:02
2.24MB
1
量子力学某电版本，ppt课件。第1讲2黑体辐射，光电效应第2讲玻尔量子论，实物粒子的波粒二象性1第3讲 1波函数的统计解释
2022-11-05 20:43:13
7.57MB
1
用于求解一维薛定谔方程的程序，内附代码注释
2022-11-01 12:54:50
189KB
1
年年出妖事，一例由JSON解析导致的"薛定谔BUG"排查过程记录.doc
2022-07-09 19:04:34
1.91MB