摻鐵鈮酸鋰晶體中的調(diào)制不穩(wěn)定性.pdf

1、調(diào)制不穩(wěn)定性(MI)是出現(xiàn)在自然界中的許多非線(xiàn)性系統(tǒng)中的一種普遍現(xiàn)象,它已經(jīng)在流體、等離子體、分子鏈、非線(xiàn)性光學(xué)等許多物理系統(tǒng)中定義和研究,所以是如今非線(xiàn)性物理研究的重要內(nèi)容之一.調(diào)制不穩(wěn)定性是指由于受到衍射(或色散)和非線(xiàn)性的共同作用,來(lái)自噪音的振幅和相位起伏會(huì)使傳播在非線(xiàn)性介質(zhì)中的寬光束或者準(zhǔn)連續(xù)波分解或者破碎成絲的現(xiàn)象,這些破碎的細(xì)絲實(shí)際上就是孤子列,因此MI通常被看作亮孤子形成的前奏.孤子是實(shí)現(xiàn)一束光操縱另一束光或光束自控的有效

2、途徑之一,但是在孤子形成過(guò)程中伴隨著調(diào)制不穩(wěn)定性,所以找出調(diào)制不穩(wěn)定性產(chǎn)生的條件以及影響它的因素,就可以在孤子形成過(guò)程中有效的避免調(diào)制不穩(wěn)定性,進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)光束的自控,所以研究MI在非線(xiàn)性光學(xué)中是一個(gè)很重要且有著深遠(yuǎn)意義的課題.在此基礎(chǔ)上,在本文中我們主要探究自散焦光折變介質(zhì)LiNbO:3晶體中的調(diào)制不穩(wěn)定性,通過(guò)實(shí)驗(yàn)我們找出Fe了LiNbO:3晶體中MI產(chǎn)生的條件以及影響MI的因素,本文的主要內(nèi)容可以Fe概括如下:
　　1.首先

3、對(duì)光折變效應(yīng)的物理機(jī)制、主要特征、LiNbO:3晶體的光折變效應(yīng)等Fe理論知識(shí)進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹;對(duì)孤子的研究歷程、時(shí)間孤子與空間孤子、光折變空間孤子以及調(diào)制不穩(wěn)定性的概念、分類(lèi)和研究歷程進(jìn)行了簡(jiǎn)單回顧.
　　2.在自散焦光折變LiNbO:3晶體中實(shí)驗(yàn)觀(guān)察到了激光的調(diào)制不穩(wěn)定性,發(fā)現(xiàn)調(diào)制不穩(wěn)定性和輻照時(shí)間有關(guān)系;MI也和晶體c軸方向與入射光束方向的夾角有關(guān)系,發(fā)現(xiàn)這和白光的調(diào)制不穩(wěn)定性出現(xiàn)所需要滿(mǎn)足的晶體c軸方向和燈絲方向的夾角的關(guān)系

4、不同;實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)調(diào)制不穩(wěn)定性圖樣也和入射光斑的形狀有關(guān)系;另外,在其它條件保持不變的情況下,還實(shí)驗(yàn)觀(guān)察了用o光輻照晶體時(shí)出現(xiàn)的調(diào)制不穩(wěn)定性。
　　3.主要比較了使用空間濾波器和使用一對(duì)透鏡時(shí)在的調(diào)制不穩(wěn)定性,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)兩種情況下產(chǎn)生MI所需要的條件是一樣的,但是這對(duì)透鏡的使用加快了調(diào)制不穩(wěn)定性的出現(xiàn).另外,還發(fā)現(xiàn)當(dāng)使用透鏡時(shí),在LiNbO:3晶體中產(chǎn)生Fe調(diào)制不穩(wěn)定性不產(chǎn)生的情況下,由透鏡前后面干涉所產(chǎn)生的干涉條紋的數(shù)目增多了,且干

5、涉條紋變得破碎,是首次用同一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置觀(guān)察到了調(diào)制不穩(wěn)定性和干涉條紋的增多現(xiàn)象.
　　4.用同一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置在LiNbO:3晶體中觀(guān)察到了調(diào)制不穩(wěn)定性現(xiàn)象和干Fe涉條紋的倍頻現(xiàn)象,并具體找出了它們出現(xiàn)所需要的條件.發(fā)現(xiàn)當(dāng)c軸的非線(xiàn)性不能夠抵消擴(kuò)大噪音所需的閾值時(shí)會(huì)出現(xiàn)倍頻現(xiàn)象;當(dāng)c軸非線(xiàn)性能夠抵消擴(kuò)大噪音所需的閾值時(shí)會(huì)出現(xiàn)調(diào)制不穩(wěn)定性現(xiàn)象,二者之間相互制約,不會(huì)同時(shí)出現(xiàn).
　　5.在LiNbO:3晶體中分別實(shí)驗(yàn)觀(guān)察了兩種原因所

6、導(dǎo)致的調(diào)制不穩(wěn)定性，F(xiàn)e一種是由內(nèi)在噪音引起的,另一種是由帶有周期格子的振幅掩模引起的,并進(jìn)行了對(duì)比,發(fā)現(xiàn)振幅掩模的加入確實(shí)加快了調(diào)制不穩(wěn)定性的出現(xiàn).另外,在振幅掩模加入的情況下,又進(jìn)行兩次不同情況的實(shí)驗(yàn),一種情況是當(dāng)周期格子的主軸方向和晶體c軸方向平行,另一種是把周期格子的主軸方向和晶體c軸方向夾角改為45°,其他條件保持不變,在這兩種情況下都觀(guān)察到了調(diào)制不穩(wěn)定性,但是發(fā)現(xiàn)當(dāng)二者夾角為45°時(shí),這些周期格子對(duì)調(diào)制不穩(wěn)定性的進(jìn)一步產(chǎn)生有