4.3.2 耦合非线性薛定谔方程组
对于某些基于耦合效应和非线性效应的锁模激光器(如:用波导阵列做锁模器件的激光器),理论模型就需要用耦合非线性薛定谔方程组(coupled nonlinear Schödinger equations)来描述:

其中,u1、u2和u3为3个波导内的光复振幅,t、z为时间和光在波导内传播的距离,i为虚数单位。其他参数取值:k12=0.3,k23=0.3,β2=1,g=0.3,τ=2,γ=1,α1=0.01,α2=0.1,α3=1。由于式(4-54)中的3个方程是耦合的,所以需要同时对它们求解,代码如下:
程序4-7
主程序代码如下:

(https://www.daowen.com)
CNLSE.m文件代码如下:

类似于4.3.1小节的结果,这种基于波导阵列的锁模激光器同样可以实现自启动锁模,如图4-10所示,3个波导内的光均从噪声初始条件开始逐渐形成了稳定的脉冲。

图4-10 耦合非线性薛定谔方程数值计算结果