前言


量子力學誕一個世紀后，時空反演對稱性（PT-symmetry）將量子理論擴展到非厄米哈密頓量體系正了傳統(tǒng)的量子力學。時空反演對稱性的概念起源于量子力學并了量子力學領(lǐng)域，激發(fā)人們在冷原子物理、超導物理、光學、原子分子物理、等離子體物理、超材料、電路、聲學等物理領(lǐng)域?qū)�時空反演對稱的非厄米系行研究。尤其在光學領(lǐng)域中，時空反演對稱性與拓撲、時空反演對稱性和非線性效應(yīng)相結(jié)合產(chǎn)生新的物理現(xiàn)象，這些新現(xiàn)象在新型光子器件的開發(fā)方面具有潛在應(yīng)用價值。時空反演對稱性在光學領(lǐng)域中的興起，源于光束的傍軸傳輸方程和量子力學中微觀粒子波動方程的形式一致，即薛定諤方程。因此，經(jīng)典光學系統(tǒng)成為實現(xiàn)和觀測時空反演對稱的一個理臺。實驗上，人們通衡增益和損耗效應(yīng)構(gòu)建時空反演對稱的光波導系統(tǒng)，并觀測到時空反演對稱系統(tǒng)的一系列特殊現(xiàn)象。時空反演對稱非線性光學系統(tǒng)是對時空反演對稱研究的一個重要拓展。非線性是自然界展現(xiàn)自身復雜性和多樣性的根源之一，非厄米性和非線性的共同作用勢必產(chǎn)生新的物理現(xiàn)象。在傳統(tǒng)的非線性的光學系統(tǒng)中，尤其是對非線性光波導中非線性波的研究取得了豐富的成果，以光學孤子為代表的非線性波已經(jīng)發(fā)展為非線性光學的重要分支之一。非線性光學系統(tǒng)中研究時空反演對稱性的概念一方面可以探索這類光學系統(tǒng)中新奇的物理效應(yīng)以期用于開發(fā)新型光子器件，另一方面通過類比研究其他的時空反演對稱系統(tǒng)的性質(zhì)，不斷加深對基本物理的理解。本書中主要介紹時空反演對稱光波導中的非線性波，關(guān)注一類特殊的非線性波，即光學孤子。討論時空反演對稱光波導中不同非線性效應(yīng)下光學孤子的存在形式、穩(wěn)定性、自發(fā)對稱破缺現(xiàn)象和動力學演化特性，系統(tǒng)介紹研究光學孤子現(xiàn)象的常用數(shù)值計算方法。本含了筆者感興趣的主題和的研究成果，收集了相關(guān)的研究背景、理論發(fā)展以及數(shù)值和實驗方面的研究成果。希望本書對本領(lǐng)域的初學者，以及相關(guān)領(lǐng)域的研究人員有一定的參考價值。


由于作者所限，書中難免存在一些不足和疏漏之處，敬請廣大讀者批評指正。