光折变空间光孤子

回顾了光折变孤子的相关研究及最新进展,描述了光折变孤子的形成及特性,分析了光折变孤子形成的理论机理,展示了光折变孤子的相互作用,说明了光折变孤子的应用价值及缺陷.     

有偏压光伏光折变晶体中空间孤子的研究

证明了有偏压的光伏光折变晶体中存在着明、暗稳态的空间孤子-屏蔽光伏孤子．它起源于对外电场的非均匀空间屏蔽和光伏效应。同已报道的稳态光折变空间孤子相比，它具有不同的特性。当外电场为某一值时，用改变外电场的极性和旋转光的偏振方向可以实现从明屏蔽光伏孤子转换为暗屏蔽光伏孤子或从暗屏蔽光伏孤子转换为明屏蔽光伏孤子。     

光束自陷形成的光折变空间孤子

介绍光折变空间孤子形成的物理机制,阐述了形成不同类型光折变空间孤子的条件和实验发展状况.     

温度对双光子光折变介质中光伏孤子特性的影响

具有双光子光折变效应的光折变介质温度的变化对光伏孤子性质具有影响。通过光伏空间孤子的演化方程得到的亮和暗光伏空间孤子解与温度相关,在室温范围内,双光子光折变介质中空间孤子的光强和强度半峰全宽(FWHM)均受温度影响。随着介质温度的升高,双光子光折变介质支持光强较小的光伏空间孤子;在较大光强情况下,双光子光折变介质支持强度半峰全宽较小的光伏空间孤子;在小光强情况下,双光子光折变介质支持强度半峰全宽较大的光伏空间孤子。即可以通过控制光折变介质的温度来控制介质中光伏孤子的空间形态,从而在光折变介质中形成稳定的光伏空间孤子。     

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     

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。     

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。     

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...     

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。     

扩散对光折变空间孤子的影响

把光折变空间孤子看作几何光学中的一束光线 ,研究了扩散效应对光折变空间孤子传播的影响。基于光线光学与经典力学之间的相似性 ,求解了含扩散势 (即扩散机制引起的折射率的变化 )的光线哈密顿方程。积分结果表明 ,光学空间孤子的中心按照抛物线轨迹运动 ,空间频率的横向分量随传播距离线性地变化     

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。     

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。     

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...     

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.     

光折变空间光孤子的研究进展

对光折变空间光孤子的物理机理及研究进展进行了概括介绍,并对它们的应用前景进行了展望。     

光孤子研究的新进展

简要介绍了时间光孤子和空间光孤子的研究现状,侧重介绍了亮空间光孤子和暗空间光孤子的最新研究进展,最后分析了光孤子研究的未来发展方向。     

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。     

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.