基于双光子光折变效应的Manakov光伏孤子温度特性

基于具有双光子光伏光折变效应的介质,数值研究了双光子Manakov光伏孤子的温度特性。结果表明：在室温范围内,亮-亮、暗-暗和亮-暗Manakov光伏孤子对成分的峰值光强和半峰全宽均受温度影响。亮-亮Manakov光伏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光伏孤子对具有类似的温度特性。在一定的温度范围内,两孤子成分可以克服温度扰动而演化为稳定孤波。     

非相干耦合亮-暗屏蔽光伏孤子对的温度特性

在忽略扩散效应情况下,讨论了外加电场光伏光折变晶体中的非相干耦合亮暗屏蔽光伏孤子对的温度特性。当温度一定时,晶体中可形成稳定的非相干耦合亮暗屏蔽光伏孤子对,当温度变化时,孤子对的包络形状可变到另一稳态。通过改变温度,可以来调整孤子对的空间形状。     

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。     

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。     

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。     

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。     

双光子非相干耦合亮-暗混合屏蔽光伏孤子族

为了得到双光子非相干耦合亮-暗混合屏蔽光伏孤子族的结果,采用数值模拟方法,对稳态情况下多束互不相干的光束,在有外加电场的双光子光伏光折变晶体中的传播进行了研究。结果表明,具有相同偏振和相同波长的多束互不相干的入射光束,可在晶体中形成双光子非相干耦合亮-暗混合屏蔽光伏孤子族。双光子非相干耦合屏蔽光伏孤子族,可以看成是屏蔽孤子族和光伏孤子族的统一形式。当光伏场可忽略时,屏蔽光伏孤子族就转化为屏蔽孤子族,而当外加电场不存在时,屏蔽光伏孤子族相当于开路和闭路条件下的光伏孤子族。当孤子族中只含有两个光束分量时,孤子族就变为屏蔽光伏孤子对。研究结果可为空间光孤子理论的发展提供理论依据。     

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。     

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。     

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。     

有偏压光伏光折变晶体中明暗矢量孤子的演化

提出了有偏压光伏光折变晶体中存在着明暗矢量孤子,它起源于对外电场的非均匀空间屏蔽和光伏效应.当光伏效应为零时,这些明暗矢量孤子就转化为明暗矢量屏蔽孤子,其物理系统就转化为明暗矢量屏蔽孤子的物理系统;当外电场为零时,这些明暗矢量孤子预言了明暗矢量光伏孤子,其物理系统预言了明暗矢量光伏孤子的物理系统.应用光束传播的方法讨论了这些明暗矢量孤子的稳定性.结果表明,当σ> 0 和(β+α-δ) > 0 时,在(β+α-δ)小于某一值的区域内,这些明暗矢量孤子是稳定的;其中σ为控制两光束强度的参数,β为与外偏压有关的参数,α和β为与晶体的光伏系数有关的参数;当σ<0和(β+α-δ) <0时,在(β+α-δ)大于某一值的区域内,这些明暗矢量孤子也是稳定的.     

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。     

温度对双光子亮屏蔽光伏孤子自偏转的影响

为了研究温度对双光子光伏光折变介质中亮屏蔽光伏孤子动态演化及自偏转特性的影响,采用数值模拟的方法,得到了亮屏蔽光伏孤子的动态演化过程。结果表明,在一定温度变化范围内,随着温度的升高,介质支持的亮屏蔽光伏孤子的光强和半峰全宽均减小;当介质的温度变化不大时,孤子将克服较小的扰动而保持稳定的孤子传播,当温度变化足够大时,孤子将变得不稳定甚至崩溃;在一定温度范围内,孤子中心的自偏转距离随着温度的升高而增加,在特定温度下达到最大值,之后随着温度的升高而减小。这些结果对双光子空间孤子的理论发展具有一定的意义。     

入射光强对多个亮孤子相干相互作用的影响

为了研究入射光强对多个亮屏蔽孤子之间相干相互作用的影响,采用数值模拟的方法求解孤波演化方程。在特定的相互作用距离和相对相位条件下,改变入射孤子的光强,分别对2个孤子和3个孤子的相干相互作用做了分析。结果表明,在同相位条件下,2个孤子的相互作用表现出融合-分开-融合的周期性;对3个孤子,这种周期性消失;同时表现出能量的定向转移特性。改变入射光强的大小,能够控制能量转移的方向。在相反相位的情况下,2个孤子和3个孤子类似,都表现出相互排斥的相互作用,入射光强的大小会影响相互作用的程度。当孤子之间相位差为/2时,2个孤子和3个孤子都表现出能量的定向转移,能量转移方向由相对相位差的符号决定;对3个孤子,随着入射光强的增加,伴随着能量的转移,还会表现出一定的排斥作用。此研究结果说明入射光强对孤子的相互作用具有一定的调节作用。     

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。