穩(wěn)態(tài)光折變空間光孤子的研究.pdf

1、本文主要對穩(wěn)態(tài)光折變空間光孤子進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究。從光折變原理出發(fā)，闡述了光折變空間光孤子的形成機(jī)理。理論上證明了穩(wěn)態(tài)光折變空間光孤子的研究可以轉(zhuǎn)化為屏蔽光伏孤子的研究。得出了一維穩(wěn)態(tài)光折變空間光孤子的演化方程，在適當(dāng)?shù)臈l件下，這個(gè)方程可以得出亮、暗和灰孤子的解。 給出了中心對稱光折變晶體中屏蔽孤子的高階空間電荷場。當(dāng)高階項(xiàng)可以忽略時(shí)，這個(gè)電荷場就變?yōu)樵缜霸谥行膶ΨQ光折變晶體中研究的屏蔽孤子的空間電荷場。研究了中心對稱光折變晶

2、體中屏蔽孤子的高階非線性波動(dòng)方程。在適當(dāng)?shù)臈l件下，這個(gè)非線性波動(dòng)方程能夠展示亮暗空間光孤子。應(yīng)用光束傳播的方法，對這些孤子的穩(wěn)定性進(jìn)行了討論。表明在小的微擾下這類孤子是穩(wěn)定的。 提出了有偏壓光伏光折變晶體中存在著亮暗矢量孤子，應(yīng)用光束傳播的方法討論了這些亮暗矢量孤子的穩(wěn)定性。當(dāng)σ＞0和(β+α-δ)萬＞0時(shí)，在(β+α-δ)小于某一值的區(qū)域內(nèi)，這些亮暗矢量孤子是穩(wěn)定的，其中，σ是控制兩光束強(qiáng)度的參數(shù)，β是與外偏壓有關(guān)的參數(shù)，α和

3、δ是與晶體的光伏系數(shù)有關(guān)的參數(shù)。當(dāng)σ＜0和(β+α-δ)＜0時(shí)，在(β+α-δ)大于某一值的區(qū)域內(nèi)，這些亮暗矢量孤子也是穩(wěn)定的。 理論研究了在有偏壓的光折變光伏晶體中穩(wěn)態(tài)條件下的寬光束的一維調(diào)制不穩(wěn)定性。通過全面的處理空間電荷場E0和考慮空間電荷場E0在局域和非局域條件下的區(qū)別，得到了一維的調(diào)制不穩(wěn)定增長率。其中E0是與空間電荷場有關(guān)的一個(gè)常數(shù)，它依賴于外電場、光伏效應(yīng)、光強(qiáng)與暗輻射之比。局域條件下的一維調(diào)制不穩(wěn)定增長率可以從非

4、局域條件得到。當(dāng)光伏效應(yīng)忽略時(shí)，一維調(diào)制不穩(wěn)定增長率就是以前人們在光折變非光伏晶體中所研究的局域和非局域的調(diào)制不穩(wěn)定增長率。當(dāng)外電場缺乏時(shí)，預(yù)言了在開路和閉路條件下的光折變光伏晶體中局域和非局域的一維調(diào)制不穩(wěn)定增長率。 利用相位掩模在LiNb03：Fe晶體中實(shí)驗(yàn)觀察到了相干和部分非相干的一維和二維暗光伏孤子。據(jù)我們所知，這是首次在各向異性的光伏光折變晶體中實(shí)驗(yàn)觀察到了部分非相干的二維暗光伏孤子。通過比較，得出了相干和非相干暗光伏