耦合模理论在PIT效应中的应用,matlab代码
时间: 2025-03-06 10:45:21 浏览: 29
### 耦合模理论在PIT效应中的MATLAB实现
耦合模理论(Coupled Mode Theory, CMT)用于描述光波导结构中模式之间的相互作用,在处理具有周期性和准周期性的光学系统时尤为重要。对于相位诱导透明(Phase Induced Transparency, PIT)现象的研究,CMT提供了一种有效的分析工具。
下面是一个基于耦合模理论模拟PIT效应的简化MATLAB代码示例:
```matlab
% 参数定义
lambda0 = 1.55e-6; % 中心波长 (m)
omega0 = 2*pi*c/lambda0; % 对应角频率 (rad/s), c为真空中光速
gamma = 1e8; % 增益系数 (s^-1)
kappa = gamma / 2; % 模式耦合强度 (s^-1)
Npoints = 1000;
z = linspace(-pi, pi, Npoints); % 定义传播距离范围
dz = z(2)-z(1);
% 初始化电场振幅
E1 = exp(-(imag(z))^2/(2*kappa^2)); % 泵浦脉冲初始条件
E2 = zeros(size(E1));
for i=1:length(z)-1
dEdz_1 = -i * kappa * E2 + i * omega0 * E1 + gamma * abs(E1)^2 .* E1;
dEdz_2 = -i * kappa * E1;
E1(i+1) = E1(i) + dz*dEdz_1(i);
E2(i+1) = E2(i) + dz*dEdz_2(i);
end
figure();
plot(real(z),abs(E1).^2,'r',real(z),abs(E2).^2,'b');
xlabel('Propagation Distance (\it{z})'); ylabel('|Electric Field|^2');
legend({'Mode 1','Mode 2'});
title('Coupled Mode Dynamics in Phase Induced Transparency Effect');
```
此段程序通过数值积分求解了两个正交偏振态之间由非线性介质引起的能量转移过程[^1]。这里假设了一个简单的双模模型来展示基本原理;实际应用可能涉及更复杂的物理机制以及更多的自由度。
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