1维中心对称双光子光折变独立空间孤子对的演化

为了获得1维独立空间孤子对在加偏压中心对称双光子光折变晶体串联回路中演化的结果,基于中心对称双光子光折变效应的理论,证明在中心对称双光子光折变晶体串联回路中存在1维独立屏蔽空间孤子对,理论研究了独立暗-暗和明-暗孤子对的空间包络、动态演化和稳定性。结果表明,暗孤子通过光电流能影响孤子对中另一孤子,但明孤子不能。     

温度和强度对无偏压串联光折变晶体回路中高斯光束自偏转的影响

为了得到温度和强度对高斯光束在串联光折变晶体回路中自偏转的影响结果,假设一束暗孤子光束和一束高斯光束分别入射到串联光折变晶体回路中的两块晶体上,利用数值计算方法分析了暗孤子的最大光强或所处晶体温度变化对与明孤子匹配的高斯光束自偏转特性的影响.结果表明,高斯光束的偏转程度随暗孤子最大光强增加而增大,随晶体温度的升高而减小.这些结果对光控光器件、温控光器件的工程实现具有重要的参考价值。     

双光子光折变晶体串联回路中独立灰灰屏蔽空间孤子对

理论证明了两块双光子光折变晶体和一个电源通过导线串联而成的回路中存在灰-灰独立屏蔽空间孤子对。孤子对中的两灰孤子通过光电流和耦合能相互影响到另一孤子。讨论了孤子入射强度变化对孤子空间包络和动态演化特性的影响。     

双光子独立屏蔽光伏孤子对的演化和自偏转

为了研究双光子独立屏蔽光伏孤子对的演化和自偏转,对外加电场双光子光伏光折变晶体串联回路中暗-暗和明-暗独立孤子对中的两孤子的动态演化、稳定性和自偏转进行了数值研究。结果表明,在光束的空间展宽远小于晶体宽度的极限条件下,暗孤子通过光电流能影响孤子对中另一孤子的动态演化和稳定性,但明孤子不能影响另一孤子;对于明-暗孤子对,明孤子的偏转程度随暗孤子的入射强度的增加而减小。该结果为工程实现提供了可能。     

中心对称双光子低振幅亮屏蔽孤子的时间特性

为了得到中心对称双光子光折变晶体中低振幅亮屏蔽孤子的时间特性的结果,推导出了晶体中空间电荷场的时间特性,得到了亮孤子的归一化空间包络随时间变化的方程。采用数值分析的方法对亮孤子的归一化空间包络及其在晶体中的时间演化特性进行了理论分析。结果表明：孤子的空间包络宽度随时间的演化单调递减一个最小值直至稳态孤子的形成;在相同的演化时间下,孤子的半峰全宽随着孤子峰值强度和暗辐射比值的增大而变小。在不同的时刻,入射光束都可在中心对称双光子光折变晶体中演化成空间孤子。所得结果对完善光折变空间孤子的理论有十分重要的意义。     

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)     

双光子光折变介质中Manakov屏蔽孤子的温度特性

为了研究双光子光折变介质中Manakov屏蔽孤子的温度特性,采用数值模拟的方法,得到了Manakov屏蔽孤子的强度包络,并分析了亮-暗Manakov屏蔽孤子对动态演化的温度特性。结果表明,亮-亮Manakov屏蔽孤子对的强度包络随着晶体温度的升高,其两孤子成分的峰值光强都逐渐减小,而其半峰全宽逐渐增加;暗-暗和亮-暗Manakov屏蔽孤子对具有类似的温度特性。说明通过改变晶体温度可以调控孤子的空间形态。     

基于双光束耦合的双光子全息屏蔽光伏空间孤子

证明了在双光束耦合的外加偏压的双光子光伏光折变晶体中存在一种新的全息屏蔽光伏空间孤子。在信号光远小于抽运光的条件下得出了亮（暗）孤子的解析解。数值模拟了这种孤子在稳态条件下的演化特性。结果表明：在给定的参量情况下,晶体可形成稳定的双光子明（暗）全息屏蔽光伏空间孤子。     

温度对光伏光折变晶体中高斯光束演化的影响

为了得到温度对有偏压光伏光折变晶体中高斯光束演化特性的影响结果,基于暗辐射强度对温度的依赖关系,研究了不同温度下高斯光束在光伏光折变晶体中的动态演化。将高斯光束作为入射波,采用数值方法求解波传播方程,当温度是300K时,与晶体匹配的高斯光束可演化成稳定的屏蔽光伏明孤子;当温度变化较大时,高斯光束变得不稳或者发散。在失配的条件下,通过改变晶体的温度能使一不稳定的高斯光束变成一稳定的明孤子波。结果表明,这种温度增加或减少控制下的光伏光折变晶体中高斯光束演化特性的改变有望应用于温控光器件。     

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。     

含电阻中心对称光折变非相干耦合空间孤子对

为了得到含分压电阻的中心对称光折变非相干耦合空间孤子对的结果,采用数值模拟方法对这种孤子对的特性进行了理论分析。结果表明,这种孤子对是由两束偏振方向和波长都相同的互不相干光束耦合形成的。当分压电阻取不同值时,可分别得到有、无分压电阻的非相干耦合屏蔽孤子对。预言了亮-亮,暗-暗和亮-暗非相干耦合空间孤子对可存在于中心对称光折变介质中。     

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。     

双光子光折变材料中低振幅屏蔽光伏空间孤子

为了得到低振幅双光子屏蔽光伏空间孤子的结果,对外加电场的双光子光伏光折变介质中低振幅空间孤子进行了研究。给出了低振幅双光子屏蔽光伏亮和暗孤子的解析表达式,并推导出了孤子宽度的显式表达式。结果表明,低振幅双光子屏蔽光伏孤子可以看成是双光子低振幅屏蔽孤子和双光子低振幅光伏孤子的统一形式。当外加电场很强可忽略光伏效应时,它转化成低振幅屏蔽孤子;当外偏压为0时,它相当于开路或闭路的低振幅光伏孤子。该研究结果为空间光孤子理论的发展提供了理论依据。     

e—偏振非相干均匀背景光照射下光伏光折变晶体中的开路空间亮孤子

本文推导了在外加e-偏振非相干均匀背景光照下开路光伏光折变晶体中的亮空间孤子的演化方程,给出了方程的数值积分形式的解,并且得到了小振帐条件下亮孤子解析角以及孤子宽度的解析表达式,本文还讨论了外加e－偏振非相干均匀背景光对开路光伏孤子的影响,结果表明,若外加e－偏振非相干均匀背景光的强度远远大于晶体的暗辐照强度,则不利于开路光伏孤子的形成。ee     

开路光折变聚合物中非相干耦合光伏空间孤子对

为了得到开路光折变聚合物中存在非相干耦合空间孤子对的结果,基于聚合物光折变效应的理论,证明了稳态开路条件下光折变聚合物中存在非相干耦合亮-亮、暗-暗、灰-灰和亮-暗光伏空间孤子对。 结果表明：孤子对是由两束偏振方向和波长都相同而且互不相干光耦合形成的。 孤子对两光束都能在光伏光折变聚合物中稳定传播。     

Effects of temperature on the dynamic evolution of two-photon photorefractive screening spatial solitons

We investigate theoretically the temperature effects on the evolutions of both bright and dark screening spatial solitons in biased two-photon photorefractive crystals.For a stable bright or dark two-photon screening spatial soliton originally formed in a crystal at a given temperature,when the crystal temperature changes,it will evolve into another stable screening soliton if the temperature change is quite small,while it will become unstable or break down if the temperature change is large enough.The spatial shape of a stable two-photon screening spatial soliton can be changed by appropriately adjusting the crystal temperature.