中心對稱光折變晶體中空間光孤子的理論研究.pdf

1、由于光折變空間孤子在很低的入射光強(qiáng)下即可產(chǎn)生，以及潛在的應(yīng)用價(jià)值，從最初理論預(yù)言和實(shí)驗(yàn)報(bào)道以來一直是非線性光學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。目前，對光折變空間光孤子的研究主要集中在非中心對稱光折變晶體中，人們已經(jīng)在該種晶體中相繼理論預(yù)測和實(shí)驗(yàn)報(bào)道了多種不同類型的空間孤子。本文將對中心對稱光折變晶體中空間孤子現(xiàn)象進(jìn)行全面系統(tǒng)的研究。
　　分別用數(shù)值模擬方法和微擾法研究了單光子中心對稱光折變晶體中擴(kuò)散場對亮空間孤子傳播的影響。在擴(kuò)散效應(yīng)的作用下

2、，亮空間孤子沿著外加電場的反方向發(fā)生了自偏轉(zhuǎn)效應(yīng)，孤子的中心軌跡是一條拋物線，偏轉(zhuǎn)量與外加電場的三次方成正比。討論了晶體的溫度對中心對稱光折變晶體中亮孤子的形狀及由擴(kuò)散效應(yīng)引起的自偏轉(zhuǎn)效應(yīng)的影響。溫度影響因素有三個(gè)，分別是擴(kuò)散效應(yīng)、暗輻射強(qiáng)度和相對介電常數(shù)，其中相對介電常數(shù)的影響處于主導(dǎo)地位。
　　理論研究了中心對稱光折變晶體中空間光孤子的時(shí)間行為，給出了中心對稱光折變晶體中隨時(shí)間變化的空間光孤子演化方程，討論了亮暗空間孤子的時(shí)間

3、行為。對于高入射能量飽和值，亮孤子的演化過程存在準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)孤子和穩(wěn)態(tài)孤子兩種狀態(tài)，當(dāng)入射光強(qiáng)較低時(shí)，不存在準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)。對于任意的入射光強(qiáng)，暗空間孤子的寬度均隨時(shí)間單調(diào)的減小至最小值，直至穩(wěn)態(tài)暗孤子的形成。
　　對在中心對稱光折變晶體中兩束偏振方向和波長都相同的非相干高斯光束的傳播行為進(jìn)行了研究。理論證明了二次電光系數(shù)為正值的中心對稱光折變晶體可以支持穩(wěn)定的高斯型亮－亮非相干孤子對，討論了這些孤子對的性質(zhì)。
　　研究了中心對稱光折變哈

4、密頓系統(tǒng)和耗散系統(tǒng)中全息孤子形成的條件及其特征。在中心對稱光折變哈密頓系統(tǒng)中，兩束光可以同時(shí)演化為暗或亮空間孤子。理論預(yù)言了，信號光可以在同一種中心對稱光折變耗散系統(tǒng)中，形成暗或亮全息孤子。
　　由 Castro-Camus雙光子模型出發(fā)，推導(dǎo)出了基于雙光子光折變效應(yīng)的外加電場作用下的中心對稱光折變晶體中一維穩(wěn)態(tài)屏蔽空間光孤子的演化方程，理論預(yù)言了亮暗屏蔽孤子態(tài)，用微擾法研究了擴(kuò)散場引起的亮孤子的自偏轉(zhuǎn)效應(yīng)。此外，理論預(yù)言了雙光子