二維光誘導(dǎo)光子晶格中缺陷孤子的研究.pdf

1、光波在周期折射率結(jié)構(gòu)中的傳播行為一直是非線性光學(xué)研究的熱點(diǎn)。光子晶格作為一種折射率的周期結(jié)構(gòu)，最近已經(jīng)引起了人們的廣泛關(guān)注。光子晶格的重要特點(diǎn)是存在帶隙結(jié)構(gòu)，在介質(zhì)中加入缺陷，可以在帶隙內(nèi)形成缺陷孤子，并且缺陷孤子只沿缺陷方向傳播，這樣就能實(shí)現(xiàn)光的路由和導(dǎo)航作用。
　　本文研究了光折變晶體中二維光誘導(dǎo)光子晶格中的帶隙孤子和缺陷孤子，提出了光伏光折變晶體的光誘導(dǎo)戈薇光子晶格中缺陷孤子的理論。通過理論分析和數(shù)值計(jì)算，詳細(xì)研究了二維光子

2、晶格中的缺陷孤子及其穩(wěn)定性，并討論了缺陷強(qiáng)度對(duì)孤子的存在區(qū)間及孤子穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明:帶隙孤子的存在需要一個(gè)功率閥值，只有大于該功率閥值時(shí)孤子才能存在;外加電場的強(qiáng)度影響帶隙孤子的穩(wěn)定性，提高外加電場強(qiáng)度可以抑制帶隙孤子的線性不穩(wěn)定性。光伏光折變晶體的光誘導(dǎo)光子品格中，缺陷強(qiáng)度影響缺陷孤子的穩(wěn)定性，對(duì)不同的正負(fù)缺陷強(qiáng)度，缺陷孤子存在于不同的帶隙內(nèi)，并且有不同的穩(wěn)定特性。當(dāng)缺陷為零時(shí)，即在均勻光子晶格中，孤子只存在于半無窮帶隙，并且高

3、功率和低功率孤子不穩(wěn)定，中值功率孤子可以穩(wěn)定傳播。當(dāng)缺陷為正時(shí)，缺陷孤子只在半無窮帶隙內(nèi)存在，并且僅當(dāng)功率較低時(shí)孤子是穩(wěn)定的，功率較高時(shí)孤子是不穩(wěn)定的。當(dāng)缺陷為負(fù)時(shí)，缺陷孤子存在于半無窮和第一帶隙內(nèi)。在半無窮帶隙內(nèi)，中值功率的負(fù)缺陷孤子是穩(wěn)定的，高功率和低功率負(fù)缺陷孤子是不穩(wěn)定的，高功率的孤子在傳播過程中形狀和位置發(fā)生了變化，低功率的孤子在傳播過程中發(fā)生了分裂。在第一帶隙內(nèi)，當(dāng)缺陷強(qiáng)度較低，負(fù)缺陷孤子可以穩(wěn)定傳播;當(dāng)缺陷強(qiáng)度較大時(shí)，高功