Compton散射下磁化等离子体光子晶体光子带隙特性

为了研究多光子非线性Compton散射对横向磁光效应磁化等离子体光子晶体光子带隙特性的影响,采用多光子非线性Compton散射模型和时域有限差分法进行了理论分析和实验验证,取得了关于晶体色散和调制不稳定性、光子带宽变化的重要数据,并提出了将入射光和Compton散射光作为磁化等离子体光子晶体色散的新机制.结果表明,Compton散射使等离子体色散增强,耦合电磁波通带变窄、阻带变宽,有效地降低了电磁波传输中的交叉相位调制的不稳定性,频率低于等离子体频率的电磁波在等离子体中的传播几率减小.     

Compton散射下全内反射光子晶体光纤中的自相位调制

应用多光子非线性Compton散射概念和电子与多光子集团非线性散射模型,建立了全内反射光子晶体光纤中耦合啁啾脉冲激光的输运方程,理论分析和数值模拟了该过程中Compton散射对自相位调制的影响.研究发现,散射光使耦合啁啾脉冲的自相位调制加强,光纤的感应电极化强度、反转粒子数密度和增益增大,相位变化加快,受激辐射截面减小,增益相移在自相位调制中的作用不可忽略.     

Compton散射对光子晶体中光束自陷的影响

用相干函数法研究了Compton散射下圆形部分相干光束在全内反射光子晶体中的自陷行为。研究发现,散射使光谱中非相干成分和衍射效应降低,形成孤子的几率提高。传输中孤子振荡幅值、压缩程度、变化周期、半径均比散射前小,相干半径比散射前大,自聚焦起主导作用。     

Compton散射下的3阶色散对超短光孤子脉冲自频移的影响

应用多光子非线性Compton散射模型,对Compton散射下的3阶色散对超短光孤子脉冲自频移的影响进行了研究,通过理论分析、数值模拟和拟合,结果表明,Compton散射使3阶色散对孤子自频移有较强的抑制作用,在时域中引起孤子脉冲的调制振荡结构更为明显,频域中的频谱被分为两个较清晰的、峰值较高的谱峰,孤子自频移 ,但其斜率不同于散射前的斜率。     

光折变晶体中屏蔽空间亮孤子及亮孤子对的演变

建立了光折变晶体在外加直流电场作用下的光传输理论模型,运用分步傅里叶方法对传输方程进行了数值分析.结果表明:一阶亮孤子在光折变晶体中稳定传播,二阶亮孤子发生周期性的振幅变化;一阶亮孤子对在光折变晶体中发生周期性耦合作用,耦合周期与孤子对输入脉冲的中心距离有关,距离越大,耦合周期越长;二阶亮孤子对同样发生耦合,耦合周期也取决于输入脉冲的中心距离,同时每一个二阶亮孤子会发生分裂,分裂成一大一小两个孤子;此外,在同样的中心距离下,二阶亮孤子对的耦合周期比一阶亮孤子对短.     

光电晶体中光折变空间孤子传输的数值模拟

给出了描述光折变光电晶体中空间孤子的非线性薛定鄂方程,利用分步傅里叶变换法研究了光电晶体的光折变空间孤子的传输特性.数值模拟结果表明:在忽略光电晶体的克尔效应时,晶体中传输的光束失去了空间孤子的传输特性;在考虑晶体的克尔效应可以与外调制光强度相比拟时,随着外加光强的增加,空间孤子的形状可能发生变形,甚至失去其传输的稳定性;在考虑晶体克尔效应非常强时,空间孤子可以在光电晶体中稳定地、不变形的传输,具有理想信息载体的传输特性.     

双光子光折变晶体中全息屏蔽空间孤子

为了得到双光子光折变晶体中全息屏蔽空间孤子的结果,基于双光束耦合耗散系统和双光子光折变效应,证明了外加偏压的双光子光折变晶体中存在一种新的全息屏蔽空间孤子。此类孤子需要满足两种平衡,一是损耗与增益之间的平衡,增益由抽运光通过两波耦合为信号光提供;二是衍射与非线性之间的平衡,非线性包括外加电场的非均匀屏蔽和两波耦合对折射率的周期性调制。在信号光远小于抽运光的条件下得出了全息亮和暗孤子的解析表达式。研究了全息屏蔽孤子的演化特性。     

Compton散射对光纤中孤子压缩态传输的影响

应用非线性量子理论和修正非线性Schrodinger方程,研究了多光子非线性Compton散射对孤子压缩态传输的影响,给出了孤子传输的压缩比.研究发现,在理想一阶孤子附近,随振幅的增大,散射能使孤子的最小压缩比更小,即能得到更大的孤子压缩态.随损耗的增大,压缩态呈较缓慢的减小.在相同损耗情况下,随振幅的增大,得到的最小压缩比所需传输距离较散射前短一些.     

双芯光纤中孤子传输与耦合特性研究

利用自伴算符方法,通过耦合非线性薛定格方程分析了双芯光纤中孤子的传输与耦合特性。研究结果表明：孤子脉冲在两纤芯间的耦合特性与注入的孤子振幅有密切关系,耦合特性表现为周期性、非完全周期性和完全非周期性的能量变换;孤子脉冲在两纤芯间的传输特性与注入的两孤子间相对相位有密切关系。     

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.     

Dispersion Properties of TIRPCF under Compton Scattering

The dispersion properties in the short wavelength region of total internal reflective photonic crystal fiber（TIRPCF） in Compton scattering have been studied by using the model of the equivalent twin waveguide soliton coupling, dispersion management solitons and effective refractive index. It is shown that the positive dispersion of the cladding waveguide of TIRPCF and the negative dispersion of its core waveguide are quickly increased by the square of the collision non-elastic composition between the electron and photons, and they are lessened by the increase of the electron absorption photon number. Under the one-photon nonlinear Compton scattering, the method of the compensated probing laser diffraction by the phase hole induced by the stationary pumping laser in the cladding waveguide enables the average dispersion value of TIRPCF to be close to zero, and the zero dispersion point quickly shifts to the short wavelength region.     

有偏压光伏光折变晶体中低振幅非相干耦合孤子对

从理论上研究了有偏压的光伏光折变晶体中低振幅屏蔽光伏孤子对的特性，给出了明一明、暗一暗屏蔽光伏孤子对的单孤子解。它们起源于对外电场的非均匀空间屏蔽和光伏效应，不同于起源于对外电场非均匀空间屏蔽孤子和起源于光伏效应的光伏孤子，具有有趣的特性。当光伏效应可忽略时，它们的非线性波动方程就转化为低振幅屏蔽孤子对的非线性波动方程，它们就转化为低振幅屏蔽孤子对；当外偏压为零时，它们的非线性波动方程就转化为低振幅闭路和开路光伏孤子对的非线性波动方程，它们就转化为低振幅闭路和开路光伏孤子对。如果载体光束具有相同的偏振和波长以及互不相干时，这些孤子对就能得到，相关的例子在光伏光折变晶体铌酸锂(LiNbO3)中给出。     

光折变晶体中的光生伏打灰空间孤子

在自散焦介质中，平面波的传播对小的调制扰动是绝对稳定的，暗空间孤子正是作为平面波背景上的一种局域暗迹而存在的。基于这种调制稳定性，给出了由光生伏打自散焦非线性支持的一维灰空间孤子的演化方程，并在光生伏打光折变LiNbO3：Fe晶体中给出了它的静态解。数值研究了这种灰空间孤子的诸多性质：例如在不同的孤子灰度下的孤子轮廓和它的相位分布；光生伏打灰孤子的归一化横向传播速度和归一化半峰全宽随归一化的背景光强和孤子灰度的变化等。所有这些性质都可以通过调节孤子波两侧的相位差加以控制，并详细地比较了光生伏打灰孤子和屏蔽灰孤子之间的异同。     

4094双光子光折变屏蔽光伏亮孤子相互作用研究(第2次改稿).doc

摘要：为了得到双光子光折变屏蔽光伏亮孤子相互作用的结果,采用数值模拟方法,对外加电场的双光子光伏光折变介质中屏蔽光伏亮孤子的相互作用进行了理论研究。结果表明：同相位的两孤子相互吸引,并伴有融合现象,且发生融合时的作用距离随孤子初始间距的增大而增大;相位相反的两孤子相互排斥,排斥作用随孤子初始间距的减小而增强;当两孤子的相位差位于区间（0, ）和 中时,其作用过程中伴有能量的转移,两区间中能量转移方向相反。在扩散效应影响下,同相位的两孤子的相互作用不再是原来的融合,而是趋于分离,且光束之间存在能量耦合;相位相反的两孤子的相互作用不再是相互排斥,而是即互相排斥,同时又向同侧偏转。     

Dark spatial solitons sequence in the biased centrosymmetric photorefractive crystal

We theoretically investigate the evolution of dark screening spatial solitons originating from the quadratic electro-optic effect in biased centrosymmetric photorefractive (CP) crystal by using beam propagation method (BPM). The results indicate that the multiple dark solitons sequence can be obtained in the CP crystal with the odd or even initial conditions. If the initial width of the dark notch is smaller, only a fundamental soliton or a Y-junction soliton pair is generated. When the initial width of the dark notch and the bias electric field are increased, the multiple dark spatial solitons sequence is formed, which realized a progressive transition from a low-order soliton to a higher-order solitons sequence in both odd and even conditions. The solitons characteristic is similar to that of screening solitons in the non-centrosymmetric photorefractive (NCP) crystals.     

双光子光折变屏蔽光伏亮孤子相互作用研究

为了得到双光子光折变屏蔽光伏亮孤子相互作用的结果,采用数值模拟方法,对外加电场的双光子光伏光折变介质中屏蔽光伏亮孤子的相互作用进行了理论研究,结果表明:同相位的两孤子相互吸引,并伴有融合现象,且发生融合时的作用距离随孤子初始间距的增大而增大;相位相反的两孤子相互排斥,排斥作用随孤子初始间距的减小而增强;当两孤子的相位差位于区间(0,π)和(π,2π)中时,其作用过程中伴有能量的转移,两区间中能量转移方向相反.在扩散效应影响下,同相位两孤子的相互作用不再是原来的融合,而是趋于分离,且光束之间存在能量耦合;相位相反的两孤子的相互作用不再是相互排斥,而是既互相排斥,同时又向同侧偏转.