Lokalisierte Strukturen in einem atomaren Dampf mit optischer Rückkopplung:
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INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG 1
2 STRUKTURBILDUNG UND LOKALISIERTE STRUKTUREN 5
2.1 DER BEGRIFF "LOKALISIERTE STRUKTUR". 5
2.2 MODELLVORSTELLUNG FUER DIE ENTSTEHUNG VON LOKALISIERTEN STRUKTUREN. 6
2.3 LOKALISIERTE STRUKTUREN IN OPTISCHEN SYSTEMEN. 8
2.3.1 FRAGESTELLUNGEN. 8
2.3.2 EXPERIMENTE ZU LOKALISIERTEN STRUKTUREN. 10
2.4 DAS MODELLSYSTEM VON D'ALESSANDRO UND FIRTH. 13
2.4.1 VORSTELLUNG DES SYSTEMS. 14
2.4.2 NATRIUMDAMPF ALS NICHTLINEARES MEDIUM. 16
2.4.3 BILDUNG VON MUSTERN. 19
3 EXPERIMENTELLER AUFBAU 23
3.1 UEBERBLICK. 23
3.2 LICHTQUELLE. 23
3.3 PRAEPARATION DES HAUPTSTRAHLS.25
3.4 PRAEPARATION DES ZUENDSTRAHLS.27
3.5 AUFBAU DER NATRIUMDAMPFZELLE .29
3.6 DAS MAGNETFELD.30
3.7 DER RUECKKOPPELSPIEGEL.31
3.8 BEOBACHTUNGSMETHODEN.32
3.9 EXPERIMENTELLE PARAMETER.33
4 EXPERIMENTELLE ERGEBNISSE 35
4.1 EXISTENZ VON LOKALISIERTEN STRUKTUREN.35
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
HTTP://D-NB.INFO/962391212
11
INHALTSVERZEICHNIS
4.1.1 AN- UND AUSSCHALTEN EINER LOKALISIERTEN STRUKTUR MIT DEM
ZUENDSTRAHL
4.1.2 SPONTANES ENTSTEHEN VON LOKALISIERTEN STRUKTUREN.
4.1.3 STABILITAET UND MULTISTABILITAET VON LOKALISIERTEN STRUKTUREN.
4.2 EIGENSCHAFTEN EINER LOKALISIERTEN STRUKTUR.
4.2.1 EINFLUSS DER BEUGUNG.
4.2.2 EINFLUSS DES PUFFERGASDRUCKS.
4.2.3 ABHAENGIGKEIT DER EIGENSCHAFTEN EINER LOKALISIERTEN STRUKTUR VON
DER
POSITION AUF DEM HAUPTSTRAHL.
4.2.4 TRANSIENTES VERHALTEN BEIM ANSCHALTEN.
4.3 EXISTENZBEREICH VON LOKALISIERTEN STRUKTUREN.
4.3.1 TRANSMISSIONSKURVE BEI VARIATION DER EINGANGSLEISTUNG.
4.3.2 VARIATION DER MAGNETFELDER.
4.3.3 CHARAKTERISIERUNG DER DOMAENEN.
4.3.4 CHARAKTERISIERUNG DER MODULATIONSINSTABILITAET.
4.3.5 SPIRALEN UND TARGETMUSTER.
4.4 WECHSELWIRKUNG VON LOKALISIERTEN STRUKTUREN.
4.4.1 WECHSELWIRKUNG EINER LOKALISIERTEN STRUKTUR MIT DEM GAUSSFOERMIGEN
STRAHL.
4.4.2 AUFTRETEN BEVORZUGTER ABSTAENDE.
4.4.3 ABHAENGIGKEIT DER BEVORZUGTEN ABSTAENDE VON DEN BEUGUNGSRINGEN .
4.5 ANWENDUNGEN.
4.5.1 'OPTISCHE BITS' .
4.5.2 PUFFERREGISTER.
4.5.3 LOKALE VERSTAERKUNG DES ZUENDSTRAHLS.
35
37
40
41
41
45
46
47
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51
53
56
57
58
61
61
65
67
69
70
71
72
5 THEORETISCHE ANALYSE
5.1 MATHEMATISCHES MODELL.
5.1.1 BEWEGUNGSGLEICHUNGEN FUER DIE MAGNETISIERUNG.
5.1.2 BEHANDLUNG DES OPTISCHEN FELDES .
5.1.3 NUMERISCHE SIMULATION DER GLEICHUNGEN .
5.1.4 BESTIMMUNG STATIONAERER LOESUNGEN MIT DEM NEWTON-VERFAHREN . . .
5.2 EXISTENZ VON LOKALISIERTEN STRUKTUREN.
5.2.1 HOMOGENE LOESUNG DER BEWEGUNGSGLEICHUNGEN .
5.2.2 LINEARE STABILITAETSANALYSE.
V
5.2.3 EXISTENZBEREICH VON LOKALISIERTEN STRUKTUREN.
75
75
75
78
80
83
85
85
87
90
INHALTSVERZEICHNIS
III
5.3
5.4
5.2.4 CHARAKTERISIERUNG DER FOKUSSIERENDEN MODULATIONSINSTABILITAET .
5.2.5
FORM VON LOKALISIERTEN STRUKTUREN.
5.2.6
AUSBREITUNG ZWISCHEN NATRIUMDAMPF UND SPIEGEL
5.2.7
BIFURKATION ZU LOKALISIERTEN STRUKTUREN.
5.2.8 DESTABILISIERUNG VON LOKALISIERTEN STRUKTUREN.
5.2.9 LOKALISIERTE UND AUSGEDEHNTE MUSTER.
5.2.10
INTERPRETATION DER LOKALISIERTEN STRUKTUREN
WECHSELWIRKUNG VON LOKALISIERTEN STRUKTUREN.
5.3.1
WECHSELWIRKUNG VON
LS
MIT DEM HAUPTSTRAHL.
5.3.2 WECHSELWIRKUNG ZWISCHEN ZWEI LS.
SIMULATIONEN MIT EINEM GAUSSFOERMIGEN EINGANGSSTRAHL.
5.4.1
VARIATION DER EINGANGSLEISTUNG.
5.4.2 CLUSTER VON LOKALISIERTEN STRUKTUREN.
5.4.3
STURKTURBILDUNGSEFFEKTE BEI VARIATION DES MAGNETFELDS.
94
96
100
102
104
110
111
113
113
119
125
125
128
129
6
A
ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK
137
ZUSAMMENHANG ZWISCHEN EXPERIMENTELLEN PARAMETERN
METERN DES THEORETISCHEN MODELLS
A
L RELAXATION DES GRUNDZUSTANDES.
A.2 HOMOGENE LINIENBREITE UND NORMIERUNG DER VERSTIMMUNG
A.3 DIFFUSIONSKONSTANTE.
A.4 LARMORFREQUENZ.
A.5 PUMPRATE.
A.6 TEILCHENZAHLDICHTE.
UND DEN PARA-
143
.143
.144
.145
.145
.145
.146
B LOESUNG DER BEWEGUNGSGLEICHUNG IN POLARKOORDINATEN
B L LOESUNG DER PARAXIALEN WELLENGLEICHUNG.
B.2 QUASI FAST HANKEL TRANSFORM.
B.3 BERECHNUNG DES DIFFUSIONSTERMS.
147
. 147
. 148
. 149
C EINZELHEITEN ZUR LINEAREN STABILITAETSANALYSE
151 |
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