格子孤子的相互作用及其傳輸特性研究.pdf

1、周期性結(jié)構(gòu)中光束的自俘獲，在全光驅(qū)動(dòng)、光開關(guān)、光通訊等方面有著廣泛的應(yīng)用前景，成為近年來備受關(guān)注的研究熱點(diǎn)之一。特別是光學(xué)格子獨(dú)特屬性，為設(shè)計(jì)多種光子器件提供了廣泛的可能性。本文利用解析和數(shù)值方法研究了在橫向折射率周期性調(diào)制的克爾型非線性光學(xué)格子中的孤子相互作用及二階孤子的傳輸特性，做出了一些創(chuàng)新性的研究成果，具體包括以下幾個(gè)方面： 首先探討了介質(zhì)參數(shù)和初始入射角對(duì)一維光學(xué)格子中二階孤子的傳輸特性的影響。以光束在橫向折射率周期性

2、調(diào)制的克爾型非線性介質(zhì)中傳輸所遵循的非線性薛定諤方程作為理論模型，利用數(shù)值方法研究了二階格子孤子的衰變規(guī)律。結(jié)果表明：二階束縛態(tài)孤子在周期性調(diào)制作用下衰變成大小不等的基態(tài)孤子。當(dāng)光束的入射角小于某一臨界值或調(diào)制周期、調(diào)制深度大于某一臨界值時(shí)，大振幅基態(tài)孤子可被類似波導(dǎo)形式的路徑俘獲，而小振幅孤子將跨越勢(shì)阱向前傳輸；當(dāng)光束的入射角大于某一臨界值或調(diào)制周期、調(diào)制深度小于某一臨界值時(shí)，兩基態(tài)振幅孤子都將跨越周期格子向前傳輸。 其次利用

3、解析和數(shù)值模擬的方法研究了介質(zhì)參數(shù)、光束參數(shù)對(duì)格子孤子相互作用的影響，得到孤子相互作用的演化方程及控制格子孤子相互作用的傳輸條件。 結(jié)果表明：當(dāng)雙光束處于介質(zhì)同一勢(shì)阱中時(shí)，調(diào)制周期、調(diào)制深度的變化影響了格子孤子相互作用的周期大小，而相對(duì)振幅的差異對(duì)孤子相互作用的周期影響較小。此時(shí)反相孤子能夠有效抑制格子孤子的相互作用。當(dāng)輸入雙光束處于介質(zhì)中不同勢(shì)阱中時(shí)，由于橫向折射率周期調(diào)制的作用，雙孤子都將以它們所處勢(shì)阱位置為中心產(chǎn)生周期性振