光感應(yīng)一維陣列波導(dǎo)中復(fù)合態(tài)分立孤子的實(shí)驗(yàn)觀(guān)察.pdf

1、近幾年來(lái)陣列波導(dǎo)中的分立衍射和分立孤子的研究引起了人們濃厚的興趣。分立衍射是由相鄰波導(dǎo)之間的線(xiàn)性耦合或倏逝效應(yīng)引起的，它本質(zhì)上不同于均勻介質(zhì)中的線(xiàn)性衍射。當(dāng)非線(xiàn)性與分立衍射相平衡時(shí)就會(huì)形成自局域態(tài)一分立孤子。但報(bào)道的大多數(shù)的研究工作都是在線(xiàn)性的固定波導(dǎo)陣列或者線(xiàn)性機(jī)制的光感應(yīng)陣列波導(dǎo)中進(jìn)行的。在上述的兩種陣列波導(dǎo)中的分立孤子，是由探測(cè)光通過(guò)自相位調(diào)制形成的。 在非線(xiàn)性光感應(yīng)陣列波導(dǎo)(光子晶格)中，當(dāng)陣列光和探測(cè)光都具有很強(qiáng)的非線(xiàn)

2、性時(shí)，二者通過(guò)非線(xiàn)性互相位調(diào)制強(qiáng)烈相互作用。2003年，Desyatnikov等理論預(yù)測(cè)了在非線(xiàn)性機(jī)制的一維陣列波導(dǎo)中，同偏振但彼此非相干的探測(cè)光和陣列光相互作用能夠形成一種新型的空間空間孤子即復(fù)合態(tài)隙孤子。2004人們實(shí)驗(yàn)觀(guān)察了在二維非線(xiàn)性光感應(yīng)光子晶格中由彼此互不相干的周期光束和一維局域光束的強(qiáng)耦合產(chǎn)生的一維復(fù)合孤子條的形成。 在光感應(yīng)陣列波導(dǎo)中，其△n比光子晶體小幾倍，并且缺陷模的線(xiàn)性本征值問(wèn)題也不同于光子晶體。因此光感應(yīng)

3、陣列波導(dǎo)中的缺陷模問(wèn)題引起了人們的興趣。理論研究發(fā)現(xiàn)，如果陣列波導(dǎo)中的負(fù)缺陷有適當(dāng)?shù)纳疃榷姨綔y(cè)光和負(fù)缺陷相位匹配，由于重復(fù)布拉格反射，陣列波導(dǎo)中的負(fù)缺陷就能夠俘獲探測(cè)光，形成缺陷模。 我們?cè)贚iNbO3：Fe晶體中利用自散焦光生伏打非線(xiàn)性，通過(guò)光感應(yīng)制作了非線(xiàn)性一維光子晶格，當(dāng)陣列光和探測(cè)光都是異常偏振光而且彼此互不相干時(shí)，在適當(dāng)?shù)墓鈴?qiáng)比條件下，我們首次在其中觀(guān)察到了兩種類(lèi)型的一維復(fù)合態(tài)空間分立孤子。當(dāng)高斯型探測(cè)光束垂直入射時(shí)

4、，對(duì)應(yīng)于正常衍射，我們觀(guān)察到了同位相復(fù)合態(tài)暗空間分立孤子。這是因?yàn)樘綔y(cè)光和陣列光共同作用，通過(guò)自散焦效應(yīng)局部地改變了光子晶格的折射率，在布拉格帶隙中形成了一個(gè)很深的負(fù)缺陷，由于重復(fù)布拉格反射存在的局域缺陷模陷獲了探測(cè)光，最終形成了分立暗孤子，因此這種分立孤子也是缺陷模孤子。當(dāng)高斯型探測(cè)光以布拉格角度入射以及類(lèi)偶極子結(jié)構(gòu)的探測(cè)光垂直入射時(shí)，對(duì)應(yīng)于反常衍射，我們觀(guān)察到了在布拉格帶隙中的反位相的復(fù)合態(tài)亮空間帶隙孤子。在高斯型探測(cè)光束垂直于陣列