非线性微结构中的孤子和混沌现象研究及其应用探索

微结构光子晶体由于其重要性被称为未来的光半导体，对光通信、微波通信、光电子集成以及国防科技等领域将产生重大影响。探索光子晶体的非线性特性将可能在光信息处理等方面为光子晶体开辟新的应用前景。而孤子、混沌等为非线性科学中最基本的现象，它们的研究无论在理论还是应用方面都具有较大的科学研究意义。本项目将非线性科学与光子晶体相结合，在对光子晶体能带特性了解的基础上详细研究其中孤子的基本特性，包括其基本形态、存在条件、稳定性条件以及相互作用等；由此进一步研究当上述孤子不稳定时，光波的空间演化特性，分析非线性光子晶体中的光学混沌现象及复杂图像；进而探索其在光通信中的应用，并设计相关器件的实现机理，以期为其潜在应用提供基础性研究。本项目是对非线性科学在光子晶体领域里应用所面临关键问题的攻克，研究结果将会在光子晶体领域以及非线性科学领域产生创新性效应，研究内容不仅具有重要的科学意义而且具有广泛的应用前景。