光折變晶體中空間光孤子自偏轉和相互作用特性的研究.pdf

1、光折變空間孤子是由光折變介質折射率改變引起的光束自聚焦和衍射發(fā)散作用相平衡所形成的。其在mW量級的入射光照下就能產生,以及在全光開關、光波導和光通信等方面的潛在應用受到廣泛的關注。本文主要對光折變空間光孤子自偏轉和相互作用特性進行了理論分析和數(shù)值仿真。有關內容和相關結論如下:
　　 1.簡述了光折變空間孤子的歷史背景,同時還介紹了穩(wěn)態(tài)條件下的三種光折變空間孤子的形成機理。
　　 2.由光折變效應原理出發(fā),從理論上推導出光

2、折變晶體中空間電荷場的數(shù)學表達式。從而可以推導出滿足光折變空間孤子的歸一化演化方程,給出了在穩(wěn)態(tài)條件下的亮孤子的數(shù)值積分解,以及空間孤子存在曲線。
　　 3.研究了屏蔽空間亮孤子的自偏轉特性。考慮到擴散效應機制,從理論和數(shù)值仿真兩方面分別討論了低階擴散效應和高階擴散效應對孤子轉播特性的影響。結果表明,光束在傳播過程中其軌跡為拋物線形式;對于高階擴散效應來說,自偏轉程度與外加電場呈現(xiàn)出三次方變化。另外,還考慮到擴散效應和晶體暗輻射

3、與溫度有關,研究了溫度對屏蔽空間亮孤子自偏轉特性的影響。數(shù)值結果表明,自偏轉程度在取特征溫度值處達到最大。
　　 4.數(shù)值模擬了屏蔽空間孤子間的相互作用。討論了初始相位差、光強強度、初始峰值間距等因素對屏蔽亮孤子間相互作用的影響。另外,還研究了擴散效應對孤子相互作用的影響。研究表明,考慮到擴散效應,對于同相孤子不是原來簡單的相互融合,而是體現(xiàn)為一種趨于相互分離;對于反相孤子,兩孤子相互排斥的同時都向同一側偏轉。最后給出了多個孤子