納米波導(dǎo)管的非線性動力學(xué)分析.pdf

1、非線性振動現(xiàn)象普遍存在與我們的生活中,除了在宏觀條件下有非線性系統(tǒng),微觀情況下也普遍存在非線性現(xiàn)象。由于微觀物質(zhì)體積十分小,因此對其施加激勵力非常困難,導(dǎo)致微觀條件下的非線性動力學(xué)的研究比宏觀條件下困難許多。目前,對微觀物質(zhì)施加力的作用普遍通過激光。通過激光施加給物質(zhì)的梯度力,可以有效使微觀系統(tǒng)進行大幅的振動。國外的學(xué)者已經(jīng)通過波導(dǎo)管設(shè)計出了可以按照需要進行振動的力學(xué)記憶開關(guān)。該開關(guān)的振動系統(tǒng)類似于一個彈性拱,其動力學(xué)模型是一個SD振子

2、,并且整個裝置處于納米級別。因此,力學(xué)記憶開關(guān)是一個很經(jīng)典的微觀非線性系統(tǒng)。由于對該系統(tǒng),國外學(xué)者只是從實驗的角度出發(fā),給出了大量的實驗結(jié)果,并沒有從理論上進行分析。因此,本文將對該系統(tǒng)從理論上進行分析。本文的主要內(nèi)容如下:
　　首先對該系統(tǒng)的電磁場分布進行計算,通過電磁場分布的表達式、邊界條件以及麥克斯韋應(yīng)力張量求解出平板波導(dǎo)管下耦合力的表達式。
　　對力學(xué)記憶開關(guān)的振動系統(tǒng)進行簡化,建立動力學(xué)模型。通過數(shù)值分析作出平衡點

3、關(guān)于參數(shù)的分岔曲面圖,確定參數(shù)與平衡點的關(guān)系。然后,對系統(tǒng)的恢復(fù)力、勢能、相圖、吸引域進行分析。最后,在改變激光強度使系統(tǒng)成為一個時變系統(tǒng)條件下,通過數(shù)值模擬給出系統(tǒng)關(guān)于平滑參數(shù)、激勵力振幅以及頻率的分岔圖、時間歷程圖、相圖和龐加萊截面圖。
　　在對振動系統(tǒng)動力學(xué)性質(zhì)分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合光波與波導(dǎo)管的耦合原理,通過數(shù)值模擬控制波導(dǎo)管的激勵時間,從而實現(xiàn)對耦合波導(dǎo)管運動的控制,達到數(shù)據(jù)存儲的目的。由于微環(huán)共振腔具有選頻的作用,而振動系