准二维凝聚体中暗孤子环的动力学演化

发展多重尺度方法,解析研究了准二维凝聚体中孤子的动力学行为.当原子间为相互排斥作用时,凝聚体中可观察到暗孤子.计算表明,该暗孤子不稳定,将随时间演化成幅度较小的暗孤子环.特别是,所形成的暗孤子环被表明具有动力学稳定性. 关键词： 玻色-爱因斯坦凝聚 多重尺度方法 暗孤子环     

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     

无偏压的串联光折变晶体回路中高斯光束传播特性调节

根据串联光折变晶体回路中独立空间孤子对理论,研究了明暗孤子对之间的相互依赖特性.假设一束暗孤子波和一束高斯光束分别入射到回路中两块晶体上,利用数值计算方法讨论了改变其中暗孤子光束的强度对高斯光束在另外一个晶体中传播特性的影响.结果表明,调节暗孤子的强度能够影响高斯光束的传播特性,可以决定高斯光束在晶体中是否能够演化为稳定传播的明孤子波 关键词： 非线性光学 光折变效应 光折变空间孤子对 高斯光束     

量子点中两耦合时间矢量光孤子的碰撞特性

构建一个由一束弱线性偏振探测光场在与其平行的磁场作用下形成的两正交偏振分量,联合两束强耦合控制光场与半导体单量子点相互作用所形成的四能级半导体量子点电磁感应透明介质模型,利用多重尺度法,解析地研究了该半导体量子点电磁感应透明介质中的两耦合时间矢量光孤子的稳定性及其碰撞特性。结果发现,该体系中两耦合时间矢量光孤子的碰撞特性与其初始相位差有关;当两孤子分量为同相或反相时,孤子间会呈现出近弹性碰撞且无能量转移;而当孤子分量间初始相位差为π2时,两孤子则会在融合之后再彼此分离且出现能量转移。     

电磁感应透明介质中非线性法拉第偏转

利用多重尺度法,解析地研究了V型五能级超冷原子电磁感应透明介质中弱的线偏振探测光的传播特性. 结果表明,仅考虑系统的线性效应,随着耦合光强度的增加,介质对探测光的吸收迅速减少,而探测光的传播速度逐渐增加,但比真空中的光速要低若干个数量级. 同时发现,在相同的外加磁场下探测光的非线性法拉第偏转方向与线性法拉第偏转相反,且偏转角更大. 这说明电磁感应透明介质中探测光的法拉第偏转主要是由系统的非线性效应调控. 关键词： 电磁感应透明 非线性法拉第偏转     

对数型非线性介质中一维空间暗、灰孤子的存在性分析

对在对数型非线性介质中空间灰孤子的存在性进行了研究，认为对数型非线性介质中可以同 时支持暗和灰空间孤子态.并对暗空间孤子的宽度变化作了分析，指出当峰值功率较低时， 束宽随功率的增大而急剧减小，表现出良好的非线性效应；当峰值功率逐渐增大时，束宽的 减小趋势逐渐放慢直至趋于停止. 关键词： 空间暗孤子 空间灰孤子 对数型非线性介质     

电磁感应透明的高阶非线性效应对光孤子的影响

研究了电磁感应透明介质中高阶非线性效应对光孤子传输的影响。采用半经典理论获得介质对光场的线性和非线性响应,基于介质特性利用波动理论推演出三-五阶非线性薛定谔方程。介质的线性非线性特性分别决定了群速度色散参量,三阶和五阶非线性系数。研究结果表明,该非线性介质既可以诱导亮孤子也可以诱导暗孤子,取决于群速度色散参量和三阶非线性系数。当前者为负同时后者为正时产生亮孤子,当两者均为负时产生暗孤子,二者可以通过载频与相应跃迁能级失谐的调节获得。与普通非线性薛定谔方程相比,三-五阶非线性薛定谔方程对亮孤子和暗孤子出现的参数和输入条件更加严格。     

非局域非线性介质中空间暗孤子的理论和实验研究

对非局域非线性介质中的空间暗孤子进行了研究.理论上运用牛顿迭代法求解非局域非线性薛定谔方程,得到了不同传播常数下的非局域空间暗孤子的数值解,发现在任何非局域程度以及任何传播常数条件下,都存在暗孤子的解,而且孤子的束宽与非局域程度存在一定的关系.实验上,在染料溶液中观测到了空间暗孤子在非局域非线性介质中的形成.利用输入功率所引起的非线性效应强度的变化,分析了背景光波形对暗孤子的影响,数值模拟结果与实验结果相符合. 关键词： 非局域非线性 空间暗孤子     

里德伯原子中非厄米电磁诱导光栅引起的弱光孤子偏折及其操控

基于里德伯-电磁感应透明系统实现了具有宇称-时间对称的电磁感应诱导光栅,并研究了系统中探测光场在到达光栅前形成孤子的过程以及经过光栅时引起的偏折现象.发现由于里德伯-电磁感应透明系统具有很强的非线性光学效应,因此只需要很少的输入探测光能量就能形成稳定的光孤子.此外还发现,通过改变电磁感应诱导光栅的增益/损耗系数、光栅周期、以及体系的克尔非线性非局域度都可以有效地改变探测光孤子的偏折程度和状态,实现对弱光孤子偏折的主动操控.本文的研究结果可为未来利用宇称-时间对称的电磁感应诱导光栅实现全光控制和光信息处理等相关应用提供一定的理论依据.     

双光子光折变介质中的非相干耦合空间孤子对

对双光子光折变晶体中两束偏振方向和波长都相同的互不相干光束的耦合进行了研究, 预言了非相干耦合暗-暗、亮-亮及亮-暗双光子空间孤子对的存在. 关键词： 双光子光折变效应 光折变材料 空间孤子     

Coherence enhancement of spatially incoherent light beams through soliton interactions

We show that the spatial coherence of a partially incoherent light beam can be greatly enhanced through an energy-conserving interaction with an incoherent or a coherent dark spatial soliton. Computer simulations show that during this process a portion of the incoherent beam is trapped within the dark notch of the dark soliton, thus forming a sharp intensity spike. In this region the correlation length dramatically increases by at least 2 orders of magnitude.     

完全非相干白光一维光生伏打暗空间孤子

使用白炽灯作光源在LiNbO₃∶Fe晶体内实验观察到一维白光光生伏打暗空间孤 子. 由奇数 和偶数初始条件分别产生了灰孤子和灰孤子对，它们所感应的波导能导向白光和相干光. 用 相干光清楚地探测到它们内部的多模结构. 该实验证明了白光光生伏打暗空间孤子的存在， 并指出了用完全非相干的白光暗孤子控制和导向相干光的可能性. 关键词： 光生伏打效应 自陷 完全非相干孤子 波导     

非局域高次非线性介质中的多极暗孤子

研究一维非局域三-五次非线性模型下,暗孤子和多极暗孤子的新解和传输特性.发现非局域程度和非线性参量变化对暗孤子的峰值和束宽产生影响,并且在特定的竞争非局域非线性参数下存在稳定基态暗孤子和多极暗孤子的束缚态.另外,讨论了在局域自聚焦三次和非局域自散焦五次非线性介质中暗孤子和两极暗孤子的传输特性,发现孤子比在自散焦三次和自聚焦五次的非线性介质中传输更加稳定.进一步研究了单暗孤子和三极暗孤子的功率与传播常数和非局域程度的关系,并讨论了不同类型暗孤子的线性稳定性问题.     

Spatial Dark Solitons in an Atom Laser Beam

１ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｔｗｏＢｏｓｅＥｉｎｓｔｅｉｎｃｏｎｄｅｎｓａｔｅｓ［１］ｈａｖｅｇｒｅａｔｌｙｓｔｉｍｕｌａｔｅｄａｉｎｔｅｒｅｓｔｉｎｔｈｅｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆａｎａｔｏｍｌａｓｅｒ［...     

Surface dark screening solitons

We report on the existence of surface dark screening solitons at the interface between a dielectric medium (air) and a self-defocusing nonlinear material, taking advantage of photorefractive diffusion and drift nonlinearities. It is very interesting that a surface dark soliton is just like half of a dark soliton in bulk, but not a whole dark soliton propagating along surface. The excitation, propagation, and stability of this type of soliton are studied by using the beam-propagation method. Another interesting thing is that this type of dark soliton can be excited by a planar light beam without a necessary dark notch.     

The linear and nonlinear optical effects of white light

An overview of our research group’s experimental and theoretical developments is provided on the linear and nonlinear optical effects of white light since 2003. Their work includes the experimental researches on the white light one-dimensional photovoltaic dark spatial solitons and the waveguides and directional couplers induced by them, the circular and elliptic white-light dark spatial solitons and the white-light photorefractive phase masks, two-dimensional white-light photonic lattices and the applicati...     

Spatial weak-light ring soliton in self-assembled quantum dots

By using semiclassical theory combined with multiple-scale method, we analytically study the linear absorption and the nonlinear dynamical properties in a lifetime broadened Λ-type three-level self-assembled quantum dots. It is found that this system can exhibit the transparency, and the width of the transparency window becomes wider with the increase of control light field. Interestingly, a weak probe light beam can form spatial weak-light dark solitons. When it propagates along the axial direction, the soliton will transform into a steady spatial weak-light ring dark soltion. In addition, the stability of two-dimensional spatial optical solitons is testified numerically.     

Optical spatial solitons supported by photoisomerization nonlinearity in a polymer

We present a theory for a new type of optical spatial soliton that is based on the angle hole burning mechanism of photoisomerization in some polymers. We predict that the photoisomerization nonlinearity can support steady-state dark and bright spatial solitons in the polymer. We also discuss the dependence of the FWHM of the spatial soliton on wavelengths of the background beams and on the ratio of the intensity of the background beam to that of the signal beam.     

C60溶液中的暗空间光孤子及其诱导的柔性光波导

利用Ａｒ^＋激光在C₆₀甲苯溶液中产生的自散焦效应观察到暗空间光孤子以及由它诱导出的柔性光波导现象．通过对非线性薛定谔方程的数值计算，模拟了暗空间孤子的形成过程，获得与实验相符的结果 关键词：