光學(xué)格子中的空間光孤子研究.pdf

1、本論文主要研究光學(xué)格子中的空間光孤子。研究光孤子有十分重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義：在理論方面，對(duì)它的研究能夠指導(dǎo)相關(guān)學(xué)科的研究，并相互驗(yàn)證；在應(yīng)用方面，它在光開(kāi)關(guān)邏輯器件、光束控制、全光通信網(wǎng)絡(luò)、光路由、光存儲(chǔ)、光計(jì)算等方面有廣闊的應(yīng)用潛力與前景。
　　光學(xué)格子中的光孤子具有許多無(wú)格子系統(tǒng)中的孤子所不具備的特性，例如，在光學(xué)格子系統(tǒng)中，會(huì)展現(xiàn)出帶狀結(jié)構(gòu)，而孤子將存在于這些帶隙之中；不同的帶隙之中會(huì)有不同的孤子解存在，第一帶隙中，將存

2、在渦旋孤子；與二維無(wú)格子系統(tǒng)中的孤子相比，格子系統(tǒng)中的基本孤子具有更好的穩(wěn)定性。
　　本論文所用的數(shù)值算法為：平方算子迭代算法(SOM)、改進(jìn)的平方算子迭代算法(MSOM)、平面波展開(kāi)法、對(duì)稱分步傅里葉算法、四階龍格-庫(kù)塔算法等。
　　在無(wú)耗散系統(tǒng)中，研究了一維格子、二維方形格子、二維三角形格子中的空間光孤子的特性。用直接傳輸?shù)霓k法研究了這些孤子解的傳輸穩(wěn)定性，方法是在嚴(yán)格解之上加入一定幅度的隨機(jī)噪聲進(jìn)行傳輸仿真，并研究了正

3、入射和小角度斜入射的穩(wěn)定性。研究表明，光學(xué)格子中不論是聚焦型還是散焦型非線性均能夠支持亮孤子；在半無(wú)窮大帶隙中的基本孤子有非常好的穩(wěn)定性，在一維和二維情況下都有大量穩(wěn)定的孤子解存在；第一條帶隙中存在的渦旋孤子都是不穩(wěn)定的；在半無(wú)窮大帶隙中的離散渦旋孤子是能夠穩(wěn)定傳輸?shù)摹?br>　　在耗散系統(tǒng)中，研究了一維PT(Parity-Time)格子、二維局域增益-損耗分布介質(zhì)中的孤子，實(shí)際上，我們也可以將耗散系統(tǒng)看作廣義的光學(xué)格子進(jìn)行計(jì)算，這樣做