光折變晶體中空間光孤子自偏轉(zhuǎn)和相互作用特性的研究.pdf

1、光折變空間孤子是由光折變介質(zhì)折射率改變引起的光束自聚焦和衍射發(fā)散作用相平衡所形成的。其在mW量級(jí)的入射光照下就能產(chǎn)生,以及在全光開(kāi)關(guān)、光波導(dǎo)和光通信等方面的潛在應(yīng)用受到廣泛的關(guān)注。本文主要對(duì)光折變空間光孤子自偏轉(zhuǎn)和相互作用特性進(jìn)行了理論分析和數(shù)值仿真。有關(guān)內(nèi)容和相關(guān)結(jié)論如下:
　　 1.簡(jiǎn)述了光折變空間孤子的歷史背景,同時(shí)還介紹了穩(wěn)態(tài)條件下的三種光折變空間孤子的形成機(jī)理。
　　 2.由光折變效應(yīng)原理出發(fā),從理論上推導(dǎo)出光

2、折變晶體中空間電荷場(chǎng)的數(shù)學(xué)表達(dá)式。從而可以推導(dǎo)出滿足光折變空間孤子的歸一化演化方程,給出了在穩(wěn)態(tài)條件下的亮孤子的數(shù)值積分解,以及空間孤子存在曲線。
　　 3.研究了屏蔽空間亮孤子的自偏轉(zhuǎn)特性?？紤]到擴(kuò)散效應(yīng)機(jī)制,從理論和數(shù)值仿真兩方面分別討論了低階擴(kuò)散效應(yīng)和高階擴(kuò)散效應(yīng)對(duì)孤子轉(zhuǎn)播特性的影響。結(jié)果表明,光束在傳播過(guò)程中其軌跡為拋物線形式;對(duì)于高階擴(kuò)散效應(yīng)來(lái)說(shuō),自偏轉(zhuǎn)程度與外加電場(chǎng)呈現(xiàn)出三次方變化。另外,還考慮到擴(kuò)散效應(yīng)和晶體暗輻射

3、與溫度有關(guān),研究了溫度對(duì)屏蔽空間亮孤子自偏轉(zhuǎn)特性的影響。數(shù)值結(jié)果表明,自偏轉(zhuǎn)程度在取特征溫度值處達(dá)到最大。
　　 4.數(shù)值模擬了屏蔽空間孤子間的相互作用。討論了初始相位差、光強(qiáng)強(qiáng)度、初始峰值間距等因素對(duì)屏蔽亮孤子間相互作用的影響。另外,還研究了擴(kuò)散效應(yīng)對(duì)孤子相互作用的影響。研究表明,考慮到擴(kuò)散效應(yīng),對(duì)于同相孤子不是原來(lái)簡(jiǎn)單的相互融合,而是體現(xiàn)為一種趨于相互分離;對(duì)于反相孤子,兩孤子相互排斥的同時(shí)都向同一側(cè)偏轉(zhuǎn)。最后給出了多個(gè)孤子