非相干光空間孤子及其相互作用研究.pdf

1、自從在光折變晶體中發(fā)現(xiàn)部分非相干光和白光的自陷以來，非相干光空間孤子得到了廣泛地研究，但是到目前為止，仍然有些非相干孤子的性質(zhì)及其相互作用值得深入研究。本論文分別在兩種非線性介質(zhì)中研究了非相干光空間孤子的性質(zhì)和它們之間的相互作用，研究內(nèi)容分兩部分： 一在自散焦LiNbO3：Fe晶體中研究了非相干暗空間孤子之間的相互作用，包括如下三點： 1白光與光伏相干暗空間孤子之間的相互作用及對白光時間和空間相干性的改善； 2部

2、分非相干暗空間孤子之間的相互作用； 3白光暗空間孤子之間的相互作用； 二在自聚焦飽和對數(shù)非線性介質(zhì)中數(shù)值研究了非相干亮空間孤子及其相互作用規(guī)律，主要包括如下六點： 1拋物型平面波導(dǎo)與飽和對數(shù)非線性介質(zhì)之間的關(guān)系； 2部分非相干亮空間孤子碰撞對相干性的改善； 3分別由交叉相位調(diào)制(XPM)和自相位調(diào)制(SPM)引起的兩個部分非相干亮空間孤子之間的相互作用； 4多個部分非相干亮空間孤子之間的相

3、互作用； 5部分非相干亮空間孤子與部分非相干背景波之間的相互作用； 6白光亮空間孤子及其相互作用； 通過對以上問題的研究，我們總結(jié)出非相干暗、亮空間孤子及其相互作用的一些基本規(guī)律： 1非相干光空間孤子之間的相互作用一般是吸引的； 2非相干性參量能控制孤子之間的相互作用，能使孤子從相互吸引變?yōu)橄嗷ヅ懦?，也能使孤子從相互排斥變?yōu)橄嗷ノ?3通過部分非相干孤子相互作用可改善部分非相干光束的相干

4、性。白光束在與暗孤子相互作用過程中其時間和空間相干性都得到明顯加強(qiáng)，且白光束各頻率的相干長度隨著頻率的增大而減小，而其光強(qiáng)峰值則隨著頻率的增大而增大； 4部分非相干亮空間孤子的寬度，非相干性以及孤子之間的間距和初始相位差等參量能有效地控制多個部分非相干孤子之間的相互作用，由這些參量控制的非相干光束能有效地寫入各種形式的陣列波導(dǎo)。 本論文主要創(chuàng)新點 1通過非相干孤子相互作用可改善非相干光束的相干性 (1)實

5、驗和理論研究表明，在自散焦LiNbO3：Fe晶體中白光束在與相干暗空間孤子相互作用過程中其時間和空間相干性都得到加強(qiáng)，白光束每個頻率的強(qiáng)度峰值隨頻率增加而增加，而相干長度則隨頻率增加而減??； (2)通過兩個有一定間距的部分非相干亮孤子碰撞能改善部分非相干光束的相干性。 2XPM和SPM對部分非相干亮空間孤子之間的相互作用有不同影響：在XPM影響下，能形成復(fù)合的部分非相干亮空間孤子，具有線性疊加性；在SPM影響下，可改變孤