国外光学与光电子学的新进展(Ⅸ)——光学双稳性

<正> 严格地说,如果一个系统在某一输入值区间中的同一输入光强值上有两个稳态输出光强,那么就称该系统呈光学双稳性。八十年代以来对光学双稳性有了更宽的解释,它包含了某些工作条件下呈现双稳性的非线性光学系统的全部稳态和暂态特性。光学双稳性的专题会议和该题材的教科书都涉及到双稳态系统物理学的许多方面,包括非稳性(在恒定输入下的暂态现象)和光学开关(以光控制光)。     

二维非线性光学超晶格中光学双稳、倍周期反转及混沌

二维非线性光学超晶格中光学双稳、倍周期反转及混沌受光计算机美好远景的鼓舞，这几年光学双稳的研究吸引了更多的科研工作者。光学双稳器件有许多用途，包括光晶体管、光微分放大器、光逻辑开关等。由于非线性光学材料的响应时间极短（可达１０－１５ｓ量级），使得光器...     

非线性导波现象

本文评述发生在波导结构内的三次非线性光学现象及其潜在的应用。由于波导媒质具有光强感应折射率特性,从而引起导波矢量和场分布与耦合进波导内的光功率密度有关。基于这一概念,导致了很多有趣的全光器件,诸如:光限制器,光开关,光双稳,光扫描,光控调谐滤波,光控波导互连转换等。     

本征型光学双稳实验

本征型光学双稳实验焦鹏飞（北京大学物理系，１００８７１）本实验用Ｈｅ－Ｎｅ激光器为光源，染料溶液为非线性介质，ＫＤ＊Ｐ晶体为光强调制器．实验能记录多阶双稳，并能在屏幕上显示双稳物理过程．一、引言光学双稳器件由于它具有实现全光逻辑运算和在光通讯、光信息...     

窄禁带半导体的非线性极化率和光学双稳性

本文改进了半导体两带模型,计算了窄禁带半导体的非线性极化率.运用所求得的极化率,研究了InSb的光学双稳性,所得到的稳态曲线、临界开关光强与入射光频率的关系以及动态特性都与实验结果有较好的符合.     

多光子光学双稳性的研究

本文给出了描述多光子光学双稳性和多光子激光的统一量子力学模型,得到了多光子光学双稳性和多光子激光的态方程,给出了计算多光子光学双稳住阈值的方法.对势函数进行分析之后,得到了静态稳定性判据和开关特性的物理解释,划分了多光子光学双稳特性曲线上的稳定区域和亚稳定区域,指出多光子光学双稳态实际上是多光于光学稳-亚稳双态.本文还讨论了多光子光学双稳态和多光子激光器中的相变问题.     

非线性一维光子晶体光开关与光双稳

设计和制备了ZnS/ZnSe叠层共 2 0个周期的非线性一维光子晶体光开关与光双稳器件 理论模拟了波长 5 14 .5nm的氩离子激光 ,在阈值功率密度 1.0× 10 5W/cm2 下 ,完全移出光子禁带 ,实现了光开关 同一器件也可作为光学双稳器件 ,实验测出其阈值功率密度为 1.38× 10 5W/cm2 ,双稳开关时间为 10 0ps 理论与实验结果基本一致     

光学双稳器件的新进展

本文简述光学双稳性理论和光学非线性机制的研究情况,介绍探索高速度、低功耗和集成化光双稳器件的新进展。重点介绍砷化镓量子阱双稳器件的新发展。     

ZnSe／ZnS多量子阱激子光学双稳性

用MOCVD在CaF_2衬底上生长的ZnSe/ZnS多量子阱材料,在77K下用N_2激光泵浦染料获得的宽带光脉冲进行了非线性光学测量,首次观察到ZnSe/ZnS多量子阱的激子光学双稳性,据分析这是由激子的能带增宽效应引起的增强吸收光学双稳性.     

掺半导体玻璃波导光栅耦合高速全光开关

非线性光学器件的主要应用目的之一是全光信号处理,非线性光波导象其它非线性光学器件一样,也已被广泛地应用于全光信号处理方面的研究,如人们已采用棱镜波导非线性分布耦合方式来实现全光限幅、全光开关和全光双稳等研究[1,2].在非线性光波导器件中,由于光被束缚在微米尺寸的光波导中传输,而大大增加了光功率密度,因此,在光与非线性光波导的相互作用过程中可以大幅度地降低非线性效应的阈值功率,提高全光信号处理的灵敏度.此外,非线性光波导器件的小型化、集成化等优点更吸引人们去进行深入的研究.     

基于喇曼—奈斯声光衍射的光学双稳装置

本文提出一种基于喇曼-奈斯(Raman-Nath)声光衍射的光学双稳装置。实验记录了喇曼-奈斯声光调制器的衍射光强特性曲线。显示了一级衍射光强相对输入光强的双稳特性。这种声光双稳装置可采用三种工作方式,其一种用途是可以作为多通道开关。     

光学双稳态技术新发展

本文主要评述了光学双稳态技术发展的进程、现状及应用与发展的前景。一、引言光学双稳态是指光通过非线性介质,对应一个输入光强产生两个能相互转换的稳定输出光强的状态。这种光学现象在物理学上是非常有趣的,并且在光电子学和光子学的应用领域有巨大的实际意义。它将为新兴的光通讯、光信息处理及光计算机等高技术提供全光学开关、放大和信号处理器件的全新的方法。     

反馈调QCO_2激光器的光学多稳性与不稳性

本文发现在CO_2激光器的腔内插入一个电光调制器,利用正比于输出光的光电转换信号反馈调节激光器的Q值,可以实现光学双稳性与多稳性.文中建立了描述这一系统的数学模型,它由三个一阶非线性微分方程描述,其稳态模型显示了光学双稳性和多德性特点,理论分析和数值计算都证实了这一结果.     

非线性光学 非线性光学器件

O437 2006032127基于光纤Fabry-Perot滤波器的电光混合光学双稳态=Hybrid optical bistability by use of fiber Fabry-Perot filter[刊,中]/吕国辉(哈尔滨工业大学应用物理系.黑龙江,哈尔滨(150001)) ,叶红安…∥光学技术.—2006 ,32(1) .—8-10提出了一种新型的电光混合光纤光学双稳装置,它由波长为1 .55μm带尾纤的DFB半导体激光器、全光纤可调谐Fabry-Perot滤波器和电光反馈电路构成。实验中通过改变输入光强实现了光学双稳运转。讨论了该双稳器件在激光光强稳定器和光纤传感器方面的应用。图5参8(严寒)非线性光学 非线性光学器件…     

利用腔内四能级原子相干效应实现全光学信号存储

在光学腔与四能级原子组成的非线性光学双稳系统中，利用调谐于不同能级附近的控制信号光脉冲可以使光学腔模产生“IT”或“负”的非线性相移，从而实现了光学双稳迟滞曲线的受控移动及双稳“高态”与“低态”之间的可控跃变，基于上述效应，完成了光学信号的全光存储与腔输出状态的低功率控制开关．这一结果为全光及量子信息处理提供了新的可供利用的物理机制．     

Tm~(3+)/Yb~(3+)共掺激光晶体的本征光学双稳特性分析与参数优化

理论研究了650nm激光雪崩抽运Tm3+/Yb3+共掺激光晶体的本征光学双稳态.基于系统的非线性耦合速率方程理论,数值分析了Tm3+/Yb3+离子能级布居数的本征光学双稳性、系统参数对光学双稳态的影响和双稳迟滞回线的动态变化.数值结果给出了光子雪崩机制下Tm3+/Yb3+共掺激光晶体的可见与红外光谱发光的本征光学双稳态;指出了通过优化Tm3+/Yb3+离子浓度比,选取低声子能晶体基质和采用晶体冷却技术,以及调谐抽运光与Tm3+离子激发态跃迁能隙满足共振频率匹配,可以有效地增强本征光学双稳效应;通过微调谐抽运光波长和控制抽运光强变化速率,可以实现动态调控的本征光学双稳态.     

电光非线性Michelson光学双稳态装置

将一块电光晶体置于Michelson干涉仪的两臂之一的光路上,以反馈信号调制该臂光束的相位,从而使两臂干涉输出的光强呈现光学双稳性。基于此原理提出了一种集成器件。     

计及激子-双激子相干下半导体单量子点中的空间光孤子对

考虑激子-双激子的相干效应, 解析地研究了半导体单量子点中探测光和信号光的吸收特性和非线性传播特性.结果发现, 在线性条件下, 单量子点中出现电磁感应透明现象; 进一步分析可得, 电磁感应透明所呈现的是单窗口或双窗口或光学增益均可通过调节控制光强加以控制.在非线性条件下, 弱信号光诱导弱探测光产生两个分量, 这两个分量在系统中所激发的自克尔和交叉克尔 非线性效应与系统的衍射效应相平衡从而形成稳定的亮-亮, 亮-暗, 暗-暗等空间光孤子对. 关键词： 半导体量子点 电磁感应透明 空间光孤子对     

一种实现二进制加法符号替换规律的光逻辑系统

为了实现二进制加法符号替换规律,本文提出了一种简单的光逻辑系统,它仅包括一片二维列阵光学双稳器件.本实验采用同时具有NXOR和OR逻辑功能的透反射型ZnS光学双稳干涉滤光片作光逻辑器件.该光学逻辑系统完成了二进制加法四个符号替换规律的并行替换.光学系统采用固定的自由空间互连方法,具有光学硬件少,光功率损耗低,结构简单、实用的优点.     

非线性吸收诱导掺镱光纤激光器中的光学双稳

研究了在掺镱光纤激光器中观察到的光学双稳态现象.激光信号光和驻留泵浦光的双稳特性来源于激光器在小信号和增益饱和两种情况下,掺镱光纤对信号的非线性吸收导致的激光器内腔非线性损耗.同时分析了把泵浦光中的光学双稳行为通过分叉的腔结构扩展到切换式双波长光纤激光器的可行性.