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.     

温度对双光子光折变屏蔽光伏亮孤子相互作用的影响

为了得到温度对外加电场的双光子光伏光折变介质中屏蔽光伏亮孤子之间相互作用的影响结果。将两束相干光束作为入射波,在不同温度下采用数值方法求解波传播方程。结果表明：在室温基础上,两个同相位孤子波的相互作用随温度变化伴有融合现象,当温度升高到350K时两孤子可融合成一束稳定的孤子波;两个反相孤子相互排斥现象随温度变化而增强;相位差为 的两孤子,其相互作用随温度变化过程中有更多的能量转移,同时两孤子间的排斥现象随温度变化而增强。如果温度变化足够大时,两孤子作用过程中将发生崩溃现象。     

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。     

光折变屏蔽光伏亮孤子相互作用研究

为了得到两个或多个光折变屏蔽光伏亮孤子之间相互作用结果,采用数值方法分析了两个或多个屏蔽光伏亮孤子之间的相互作用。两同相孤子作用时表现为相互吸引,并伴有融合现象,且孤子融合发生时的作用距离随着孤子初始间距的增大而增大;两反向孤子相互排斥,且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,0)中时,其相互作用过程中伴有能量的转移,两区间中能量转移方向相反。多个同向孤子相互作用时,不同于两个孤子周期的融合和分开,而是在整体吸引过程中发生孤子的逐步融合作用。当中间孤子与两边孤子的相位差是π/2时,多个孤子之间存在能量转换。而邻近相互反相的多个孤子相互作用时,能保持很好的稳定性传播。结果表明,这种相对相位控制下的两孤子问相互作用的变化有望用于光开关器件。多个孤子作用结果对形成孤子阵列及阵列波导具有指导意义。     

扩散对非相干耦合屏蔽光伏亮孤子之间相互作用的影响

为了得到扩散效应对非相干耦合屏蔽光伏亮-亮孤子对相互作用的影响的结果,将两束互不相干的光束做为入射波,采用数值方法求解有扩散的波传播方程.结果表明,当两孤子中心间距适当的条件下,非相干屏蔽光伏亮孤子对之间发生相互吸引和缠绕现象;如果两孤子间距过大或过小时,孤子之间没有相互作用.扩散效应使两孤子光束整体向同一方向偏转.     

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。     

双光子光折变介质中屏蔽光伏空间孤子

为了得到更完善的双光子屏蔽光伏孤子理论,采用光束的空间宽度不是远小于晶体宽度的条件,对有偏压的双光子光伏光折变介质中空间光孤子理论进行了修正,得出了明孤子和暗孤子数值积分解。结果表明,双光子屏蔽光伏孤子源于对外加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屏蔽的屏蔽孤子和起源于光伏效应的光伏孤子。当光伏效应被忽略时,屏蔽光伏孤子退化成屏蔽孤子,空间电荷场就是屏蔽孤子的空间电荷场;当外加电场为0时,屏蔽光伏孤子退化成开路或闭路的光伏孤子,空间电荷场就是晶体中的光伏场。     

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。     

双光子亮屏蔽光伏空间孤子的自偏转特性

基于外加电场的双光子光伏光折变介质，数值研究了光折变介质中亮屏蔽光伏孤子的自偏转特性。结果表明：考虑扩散效应后，双光子亮屏蔽光伏孤子的中心沿一个抛物线轨迹在晶体光轴的反向上产生自偏转；孤子中心偏转距离首先随着外加电场的增加而增加，当外加电场增加到某一特定值后，孤子的自偏转距离随着外加电场的继续增加反而减小。亮孤子自偏转距离随着入射光强的增加也表现出先增加后减小的非线性变化规律。     

双光子光折变晶体中屏蔽光伏空间灰孤子

为了证明在有外加电场的双光子光伏光折变介质中存在着稳态屏蔽光伏空间灰孤子,采用理论分析的方法导出了双光子屏蔽光伏空间灰孤子空间包络的积分表达式.数值分析了孤子灰度取不同数值的时孤子归一化包络的变化行为.结果表明:屏蔽光伏灰孤子的最小光强和半峰全宽随孤子灰度数值的增加而增加,随其减小而减小.双光子光折变屏蔽光伏灰孤子可以...     

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。     

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。     

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.     

Steerable optical waveguides formed by bright spatial solitons inAlGaAs

The authors show theoretically and experimentally that the propagation direction of bright spatial solitons can be easily controlled by spatially varying the phase across the soliton at its input into the nonlinear medium, in this case an AlGaAs slab waveguide. The advantages of bright solitons over dark solitons for steerable waveguides are discussed     

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。     

The propagation of bright and dark solitons in lossy optical fibers

An analytic perturbation solution to the nonlinear Schrodinger equation with loss Γ for both normal and anomalous dispersion is developed. Explicit results are obtained through second order in the perturbation Γ. The results show that the dark pulse spreads less rapidly than the bright one and that total spreading as well as the difference in spreading rate for the two types of pulses decreases with loss. Comparisons are made with a zeroth-order perturbation theory and with numerical simulations, which are found to bracket the second-order results