中心對(duì)稱光折變晶體中空間光孤子的理論研究.pdf

1、由于光折變空間孤子在很低的入射光強(qiáng)下即可產(chǎn)生，以及潛在的應(yīng)用價(jià)值，從最初理論預(yù)言和實(shí)驗(yàn)報(bào)道以來(lái)一直是非線性光學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。目前，對(duì)光折變空間光孤子的研究主要集中在非中心對(duì)稱光折變晶體中，人們已經(jīng)在該種晶體中相繼理論預(yù)測(cè)和實(shí)驗(yàn)報(bào)道了多種不同類型的空間孤子。本文將對(duì)中心對(duì)稱光折變晶體中空間孤子現(xiàn)象進(jìn)行全面系統(tǒng)的研究。
　　分別用數(shù)值模擬方法和微擾法研究了單光子中心對(duì)稱光折變晶體中擴(kuò)散場(chǎng)對(duì)亮空間孤子傳播的影響。在擴(kuò)散效應(yīng)的作用下

2、，亮空間孤子沿著外加電場(chǎng)的反方向發(fā)生了自偏轉(zhuǎn)效應(yīng)，孤子的中心軌跡是一條拋物線，偏轉(zhuǎn)量與外加電場(chǎng)的三次方成正比。討論了晶體的溫度對(duì)中心對(duì)稱光折變晶體中亮孤子的形狀及由擴(kuò)散效應(yīng)引起的自偏轉(zhuǎn)效應(yīng)的影響。溫度影響因素有三個(gè)，分別是擴(kuò)散效應(yīng)、暗輻射強(qiáng)度和相對(duì)介電常數(shù)，其中相對(duì)介電常數(shù)的影響處于主導(dǎo)地位。
　　理論研究了中心對(duì)稱光折變晶體中空間光孤子的時(shí)間行為，給出了中心對(duì)稱光折變晶體中隨時(shí)間變化的空間光孤子演化方程，討論了亮暗空間孤子的時(shí)間

3、行為。對(duì)于高入射能量飽和值，亮孤子的演化過(guò)程存在準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)孤子和穩(wěn)態(tài)孤子兩種狀態(tài)，當(dāng)入射光強(qiáng)較低時(shí)，不存在準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)。對(duì)于任意的入射光強(qiáng)，暗空間孤子的寬度均隨時(shí)間單調(diào)的減小至最小值，直至穩(wěn)態(tài)暗孤子的形成。
　　對(duì)在中心對(duì)稱光折變晶體中兩束偏振方向和波長(zhǎng)都相同的非相干高斯光束的傳播行為進(jìn)行了研究。理論證明了二次電光系數(shù)為正值的中心對(duì)稱光折變晶體可以支持穩(wěn)定的高斯型亮－亮非相干孤子對(duì)，討論了這些孤子對(duì)的性質(zhì)。
　　研究了中心對(duì)稱光折變哈

4、密頓系統(tǒng)和耗散系統(tǒng)中全息孤子形成的條件及其特征。在中心對(duì)稱光折變哈密頓系統(tǒng)中，兩束光可以同時(shí)演化為暗或亮空間孤子。理論預(yù)言了，信號(hào)光可以在同一種中心對(duì)稱光折變耗散系統(tǒng)中，形成暗或亮全息孤子。
　　由 Castro-Camus雙光子模型出發(fā)，推導(dǎo)出了基于雙光子光折變效應(yīng)的外加電場(chǎng)作用下的中心對(duì)稱光折變晶體中一維穩(wěn)態(tài)屏蔽空間光孤子的演化方程，理論預(yù)言了亮暗屏蔽孤子態(tài)，用微擾法研究了擴(kuò)散場(chǎng)引起的亮孤子的自偏轉(zhuǎn)效應(yīng)。此外，理論預(yù)言了雙光子