温度对小振幅双光子光折变屏蔽孤子的影响

研究了温度变化对双光子光折变晶体中屏蔽孤子稳定性和演化特性的影响.其结果表明,当双光子光折变晶体的温度发生变化时,由于光折变效应与衍射效应抵消后导致的在光折变晶体中稳定传输的屏蔽光折变孤子光束的强度轮廓随之变化;晶体中在一定温度下形成的稳定孤子,当温度在一个较小的范围内变化时,孤子能够克服较小的微扰而保持其稳定性;而当晶体温度发生比较大的变化而超出了孤子稳定温度范围时,孤子将变得不稳定甚至瓦解;改变温度而使晶体中不稳定的孤子变成稳定孤子.     

o偏振光对光折变屏蔽光伏空间孤子的影响

为了得到o偏振光对光折变屏蔽光伏空间孤子影响的结果,基于单光子光折变效应理论模型,建立了有分压电阻和o偏振均匀背景光辐照的光伏光折变晶体中的屏蔽光伏空间孤子理论。结果表明,当外加电场和光伏场的取值使晶体中形成暗孤子时,仅改变o背景光与孤子光的有效glass系数之比即可在晶体中获得明孤子;孤子的强度半峰全宽随o背景光强度与暗辐射强度比值的增大而增大,随o背景光与孤子光电离截面的比值的增大而增大。这从理论上为实现光折变晶体中暗孤子到明孤子的转换提供了一种全新的思路。     

加压光折变晶体中屏蔽暗空间孤子的自偏转特性

光折变空间光孤子是非线性光学领域近年来的研究热点。光折变屏蔽空间孤子形成于有外加电压的非光伏光折变晶体中,其成因源于对外加电场的非均匀空间屏蔽。光折变空间亮孤子的理论研究表明,若考虑扩散效应的影响,孤子的中心在传播过程中将沿着一条抛物线轨迹偏转。本文通过考虑扩散效应的影响,利用数值方法,分析了外加电压的光折     

外加电场双光子光伏光折变晶体中的空间孤子

证明在外加电场的双光子光伏光折变晶体中存在明、暗稳态空间孤子波,它源于双光子光折变效应。结果表明：当光伏效应可以忽略时,这种孤子类似于双光子屏蔽孤子;当没有外加电场时,它退化成闭路条件下的双光子光伏孤子。在不同条件下屏蔽孤子和光伏孤子理论都可以从这一统一理论中得到。     

艾里-高斯光束在光折变介质中的孤子脱落

以非线性薛定谔方程为理论模型,采用分步傅里叶方法研究了光折变介质中艾里-高斯光束的传输特性。结果表明:满足一定条件时,光折变介质中会形成周期振荡的空间孤子;介质的非线性系数越大,形成空间孤子所需的传输距离越短,孤子的振荡周期越小;当艾里-高斯光束的初始入射功率在一定范围内时,光折变介质中才会形成稳定的空间孤子;在空间孤子形成时,由于局部能量竞争,会出现光束分裂成丝现象。此外,还研究了微噪声扰动对艾里-高斯光束在光折变介质中传输稳定性的影响。     

贝塞尔晶格中高斯光束的传输（英文）

通过数值仿真研究了高斯光束在贝塞尔晶格中的传输特性,贝塞尔晶格是在光折变晶体中通过光诱导产生的。在有晶格和无晶格的情况下,高斯光束的传输特性有很大差别。高斯光束在均匀介质中传输时会呈现出线性衍射和自聚焦现象,当晶体中存在晶格时,光束可以克服光在均匀介质中的衍射和自聚焦效应,在不同的初始输入条件下,高斯光束在传输的过程中会演变成一个环形孤子或者圆形孤子。     

光伏光折变晶体中的高斯光束孤波演化特性调节

研究了负载电阻对高斯光束在加偏压的光伏光折变晶体中演化特性的影响.首先基于光折变效应动力学方程,推导了加负载电阻的光伏光折变昌体的光波演化方程,并给出稳态屏蔽光伏孤子解.然后,利用数值方法进行研究.已知,给定一块光伏光折变晶体,在提供合适的外电场后,它便能够支持一种稳定的屏蔽光伏孤子.当一高斯光束与同参数下的晶体相匹配时,该光束在晶体中也能演化成屏蔽光伏明孤子.当入射光束与同参数下晶体支持的孤子波形状偏离较大时,则不能演化为稳定的明孤子波.由于外加电场的强度对高斯光束在光伏光折变晶体中的演化特性有显著的影响,则提出改变负载电阻值来调节外电场,研究对高斯光束演化特性的调节.结果表明,通过对负载电阻值的控制,可以调节高斯光束的演化特性,使在晶体中传播不稳定的高斯光束演化趋于稳定的明孤子波.(PA1)     

中心对称单光子光折变晶体中空问灰孤子

为了得到中心对称单光子光折变介质中空间灰孤子的结果,基于光束在中心对称单光子光折变晶体中传播方程,证明了稳态条件下在中心对称单光子光折变晶体中可以形成空间灰孤子.分别讨论了光束灰度、外加电场及入射光强与背景光和暗辐射强度之和的比值对灰孤子空间包络和半峰全宽的影响.当光束的灰度m=0时,空间灰孤子可直接退化为中心对称空间...     

串联光折变晶体回路中的独立空间孤子对

证明了在由两块光折变晶体相串联而组成的回路中,每块晶体内都能存在稳态光折变空间光孤子,相伴而生,相互依存.我们将这两个空间孤子称为独立空间孤子对(separate spatial-soliton pairs).孤子对存在的条件同晶体折射率变化量的正负、两个晶体的C轴是同向还是反向有关.一个孤子的参数,如最大振幅和空间宽度,发生变化时,会影响到另一个孤子.一个孤子可以影响另一个孤子的自偏转.独立空间孤子对与迄今得到广泛研究的耦合空间孤子对(coupled spatial-soliton pairs)之间有本质差别.前者存在于两块晶体之中,通过回路发生相互作用,即非接触型相互作用;后者存在于一块晶体之中,通过碰撞、吸引、排斥发生接触型相互作用.本工作突破了研究单一晶体中空间孤子的限制,将研究对象从单一晶体扩展到两块相串联的晶体, 将耦合光折变空间孤子对扩展到独立光折变空间孤子对,将接触型相互作用扩展到非接触型相互作用.(OH21)     

串联光折变晶体回路中独立孤子对的温度特性

为了得到温度对串联光折变晶体回路中独立空间孤子对特性的影响结果,基于串联光折变晶体回路中独立空间孤子对的基本理论,推出了低振幅条件下串联光折变晶体回路中亮暗独立空间孤子对光波演化方程的解析解。理论分析了温度对其特性的影响,数值分析了这种孤子对的动态演化特性,讨论了这种系统应用于温控光器件的可能性。结果表明,调节暗孤子的温度能够影响明孤子的特性。     

空间孤子的势函数分析

把非线性效应与衍射效应对光束的共同作用等效为粒子的势函数,本文以此来分析基模高斯光束在非线性介质（包括克尔介质和对数可饱和非线性介质）中形成稳定的空间孤子的条件。     

外加交变电场情况下屏蔽明孤子自偏换特性研究

用微扰法从理论上计算了外加交变电场的光折变晶体中屏蔽明孤子的自偏转特性,在外加交变电场的有效电场方向与晶轴方向一致的情况下,晶体中形成屏蔽明孤子,其自偏转方向偏向晶轴反方向,并且孤子中心的偏转轨迹为一抛物线,当传播距离为一定值时,其偏转距离与外加交变电场值的三次方、光强调制度分别成正比,当孤子中心光强与暗辐射强度的比值为10时,光孤子的偏转距离最大。伴随自偏转的同时,光孤子中心的空间频率随着传播距离由低频向高频线性移动,导致光孤子的横截面振幅分布发生了变化,偏转方向的曲线斜率变大,反方向的曲线变得平坦。     

横向非周期性调制Kerr介质中的空间光孤子

数值方法研究了横向非周期调制Kerr介质中所支持的空间光孤子。数值模拟结果显示研究模型存在三种类型空间光孤子：低功率下的双峰孤子、高功率下的基本孤子和稳定传输的双极孤子。应用线性稳定性分析方法研究了三种类型空间光孤子的稳定传输的稳定谱,总结出三种类型光孤子稳定传输的条件。     

影响双光子非相干耦合孤子对强度包络的参量理论分析

采用数值方法对双光子光折变介质中非相干耦合亮-暗屏蔽光伏孤子对的耦合方程进行了求解。理论分析了启动光,分压系数和晶体温度对孤子对强度包络的影响。结果表明：孤子对包络宽度随启动光的增大而变大;随分压系数的增大而变小;晶体的温度增大,孤子对的宽度变大而峰值光强变小,晶体温度减小,孤子对的宽度变小而峰值变大。这些结果对双光子非相干耦合亮-暗空间孤子对的工程实践有一定参考价值。     

Kerr系数的随机扰动对光孤子传输的影响

用分步富里叶变换法求解Kerr系数随机变化的光孤子NLS方程，发现Kerr系数随机扰动对单孤子传输的影响较小，对双孤子传输的影响较大，群速色散的随机扰动在一定程度上抵消了Kerr系数随机扰动带来的影响。     

Observation of the self-guided propagation of a dark and brightspatial soliton pair in a focusing nonlinear medium

Experimental results are presented showing the simultaneous propagation of a dark and bright spatial solitary waves of different colors (1064 and 532 nm) in a homogeneous Kerr medium of the focusing type, owing to cross-phase modulation. They correspond to a soliton pair, already proposed as a particular analytical solution of the two coupled wave equations. The intensity ratio between the two beams at which solitary propagation occurs is close to the theoretical value, and the observed phenomena are consistent with numerical simulations of the experiment     

含电阻和e偏振背景光光折变屏蔽光伏孤子

为了得到分压电阻和e偏振非相干均匀背景光对屏蔽光伏孤子影响的结果,建立了有分压电阻和e偏振非相干均匀背景光辐照下光伏光折变晶体中的空间孤子的理论.数值分析了分压电阻和e偏振非相干均匀背景光对孤子半峰全宽的影响.结果表明,亮、暗和灰孤子的半峰全宽随分压系数增大(分压电阻减小)而减小;当e偏振背景光与暗辐射强度的比值不太大时,背景光对孤子的影响可忽略不计;当背景光与暗辐射强度比值过大时,孤子的半峰全宽随背景光的增加而增大;当分压电阻、e偏振背景光、晶体外加电场和晶体的光伏场取不同值时,不同的条件下的单光子光折变空间孤子都可得到.     

中心对称和非中心对称单光子光折变空间屏蔽灰孤子的时间特性

为了得到中心对称和非中心对称外加电场单光子光折变晶体中空间屏蔽灰孤子时间特性的结果,基于中心对称和非中心对称单光子光折变效应的基本理论,推导出了含时间参量的空间电荷场和光波的动态演化方程,采用数值方法,分别研究了基于中心对称和非中心对称单光子光折变晶体中灰孤子强度包络和强度半峰全宽的时间特性。结果表明:当孤子的峰值强度与暗辐射的比值较大时,孤子的半峰全宽先是随时间递减到一个最小值,然后逐渐增加到一个稳定的常数值。当孤子的峰值强度与暗辐射的比值较小时,孤子的半峰全宽随时间的增加而单调减小,最终达到一稳定状态。对不同时刻灰孤子的动态演化特性进行了研究,中心对称和非中心对称空间灰孤子有类似的时间演化特性。     

Optimization of nonlinear dispersive APML ABC for the FDTD analysis of optical solitons

We have investigated the parameter optimization for the nonlinear dispersive anisotropic perfectly matched layer (A-PML) absorbing boundary conditions (ABCs) for the two- and the three-dimensional (2D and 3D) finite-difference time-domain (FDTD) analyses of optical soliton propagation. The proposed PML is applied to the FDTD method of the standard and the high-spatial-order schemes. We first searched for the optimum values of the loss factor, permittivity, and the order of polynomial grading for particular numbers of APML layers in a two-dimensional (2-D) setting with Kerr and the Raman nonlinearity and Lorentz dispersion, and then we applied the optimized APML to a full three-dimensional (3-D) analysis of nonlinear optical pulse propagation in a glass substrate. An optical pulse of spatial and temporal soliton profile has been launched with sufficient intensity of electric field to yield a soliton pulse, and a reflection of -60dB has been typically obtained both for the 2-D and the 3-D cases.     

非局域多色矢量孤子

数值研究了弱非局域kerr介质中的多色矢量孤子，表明该介质能以更小入射功率支持该矢量孤子且能使其稳定传播。形成孤子时的宽度谱都随着波长增大而增大，与光束的入射功率谱无关；而等光强入射时形成的光强谱却随着波长增大而减小。通过比较发现弱非局域情况下的光强谱和宽度谱变化规律比强非局域情况更明显。