有外加电场的光伏光折变晶体中的非相干耦合亮-暗屏蔽光伏孤子对

对有外加电场的光伏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,证明非相干耦合亮暗屏蔽光伏孤子对的存在. 关键词： 光折变 空间孤子 光伏效应     

双光子光折变介质中非相干耦合亮-暗混合屏蔽孤子族

 根据光波耦合方程及亮-暗孤子对解,对稳态情况下多束互不相干的光束在有外加电场的双光子非光伏光折变晶体中的传播进行分析,给出产生亮-暗双光子光折变屏蔽光伏孤子族需满足的条件。证明有外加电场双光子非光伏光折变晶体中存在非相干耦合亮-暗混合屏蔽孤子族,孤子族由偏振态和波长都相同的多束互不相干的光形成。当外加电场方向和晶体光轴方向相同时,双光子光折变晶体可支持亮孤子族总峰值光强稍大于暗孤子族总峰值光强的的非相干耦合亮-暗混合孤子族,当外加电场方向与晶体光轴方向相反时,双光子光折变晶体可支持亮孤子族总峰值光强稍小于暗孤子族总峰值光强的非相干耦合亮-暗混合孤子族。     

双光子光折变介质中非相干耦合亮-暗屏蔽光伏孤子对

对有外加电场的双光子光伏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研究,给出产生亮-暗双光子光折变屏蔽光伏孤子对需满足的条件.以Cu:KNSBN晶体作为研究对象,选取α=117.3,β=83.79,η=1.5×10-4,σ=104,δ=0.005,r=10时,给出双光子光折变晶体中的非相干耦合亮-暗屏蔽光伏孤子对2个孤子分量光强的空间分布,证明有外加电场的双光子光伏光折变晶体中存在非相干耦合亮-暗屏蔽光伏孤子对,指出孤子对是由偏振态和波长都相同的两束互不相干光形成的,当外加电场方向和晶体中光伏电场的方向与晶体光轴方向相同时,双光子光折变晶体中可支持亮孤子峰值光强稍大于暗孤子最大光强的非相干耦合亮-暗孤子对,当外加电场方向和晶体中光伏电场的方向与晶体光轴方向相反时,双光子光折变晶体中可支持亮孤子峰值光强稍小于暗孤子最大光强的非相干耦合亮-暗孤子对.     

非相干耦合屏蔽光伏孤子对

预言了在有外加电场的光伏光折变晶体中存在着稳态非相干耦合的屏蔽光伏空间孤子对.这种孤子对是由偏振态和波长都相同的两束互不相干光耦合而成的.它可被看成是非相干屏蔽孤子对和非相干光伏孤子对的统一形式,当外加电场很强可忽略光伏效应时,它类似于已报 道的屏蔽孤子对,而当外加电场为零时,它相当于闭路条件下的光伏孤子对. 关键词： 光折变效应 空间光孤子 光伏效应     

有偏压的光伏光折变晶体中的空间孤子

证明了有偏压的光伏光折变晶体中存在着明、暗稳态的空间孤子.它源于对外电场的非均匀空间屏蔽和光伏效应.与已报道的稳态光折变空间孤子相比,它具有不同的特性.当外电场为某一特定值时,用改变外电场的极性和旋转光的偏振方向可以实现明孤子与暗孤子的相互转换.当外电场足够强可以忽略光伏效应时,它类似于屏蔽孤子;当不存在外电场时,它类似于开路条件下的光伏孤子. 关键词：     

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     

高斯光束在有外电场的双光子光伏光折变材料中的演化

为了得到一束高斯光束和两束高斯光束的相互作用在有外电场的双光子光伏光折变材料中的演化结果,将高斯光束作为入射波,采用数值方法求解波传播方程。研究结果表明:在外加电场、光强峰值分别与晶体参量匹配的情况下,一束高斯光束能演化为稳定的屏蔽光伏明孤子,而在不匹配时,一束高斯光束在传播过程中则呈现周期性压缩或膨胀现象。同时也发现:在作用距离范围内,同相位的两高斯光束相互吸引,并伴随有融合现象;而相位相反的两高斯光束相互排斥,且其排斥作用随着光束初始间距的减小而增加,当两高斯光束的相位差位于区间(0,π)和(-π,0)时,其相互作用过程中伴有能量的转移,两区间中能量转移方向相反。     

高斯光束孤波演化过程中的自偏转

研究了无耗晶体的扩散效应对高斯光束在光伏光折变晶体中孤波演化特性的影响。结果表明，对于给定的与晶体参量匹配的高斯光束，晶体的扩散效应将造成高斯光束孤波演化的自偏转，而且其自偏转过程与同参量的屏蔽光伏明孤子的自偏转过程具有极其类似的特征。同时发现，高斯光束的波形即光束的横截面对其孤波演化的自偏转影响最大。比较了高斯光束孤波演化的自偏转与明孤波自偏转的理论曲线，结果表明，对于匹配的高斯光束，其自偏转程度与解析计算结果非常接近。     

匹配高斯光束在耗散晶体中的孤波演化及偏转特性

研究了匹配的高斯光束在加外电场的耗散型光伏光折变晶体中的动态演化及其偏转特性.结果表明，对于给定的耗散系统，若该系统能支持某一特定的耗散全息屏蔽光伏明孤子，也可能找到与之相匹配的高斯光束，则该匹配的高斯光束能在此给定的耗散系统中演化成稳定的屏蔽光伏空间孤子.同时，考察了扩散效应对此匹配的高斯光束的影响，结果显示，扩散效应将造成此匹配的高斯光束孤波在演化过程中产生偏转现象，而且其偏转过程与之相对应的明孤子的偏转过程具有极其类似的特征.通过比较研究匹配的高斯光束与耗散全息屏蔽光伏明孤子的偏转特征曲线，我们发现，对于匹配的高斯光束，其空间偏转的数值计算结果与明孤子偏转的解析计算结果非常接近.总之，在耗散系统中，匹配的高斯孤波的动态演化特性(包括偏转过程)与耗散全息屏蔽光伏明孤波的演化特性是相符合的.因此，人们往往可直接用匹配的基模高斯光束代替耗散全息屏蔽光伏明孤波，为理论分析和实验研究提供了便利.     

双光子光折变晶体串联回路中独立屏蔽光伏孤子对

提出了在由两块双光子光伏光折变晶体和一个电源通过导线串联而成的回路中存在双光子独立屏蔽光伏空间孤子对的理论.在适当的条件下导出了两光束在晶体回路中传播的耦合方程。证明了在回路中存在暗-暗、明-暗和明-明双光子独立屏蔽光伏空间孤子对。在光束的空间展宽远小于晶体宽度的极限条件下,对每种孤子对中两孤子相互作用的研究表明,暗孤子通过光电流能影响孤子对中另一孤子,但明孤子不能影响另一孤子。     

Effect of temperature on the evolution of bright and dark screening—photovoltaic spatial solitons

We investigate theoretically the temperature effects on the evolution of both bright and dark screening-photovoltaic optical spatial solitons in biased photovoltaic-photocefractive crystals in the case of neglecting the diffusion process.For a stable bright or dark screening-photovoltaic soliton originally formed in a crystal at a given temperature,when the crystal temperature changes,it will evolve into another stable screening-photovoltaic soliton if the change is quite small,whereas it will become unstable or break down if the temperature change is large enough.The spatial shape of a stable screening-photovoltaic soliton can be reshaped by appropriately adjusting the crystal temperature.     

Evolution of Bright Screening-photovoltaic Spatial Optical Solitons

A numerical analysis of the dynamical evolution of bright screening-photovoltaic (SP) spatial solitons in biased photovoltaic-photorefractive materials in the case of neglecting the material loss and the diffusion is presented. When an incident optical beam is a bright SP soliton, the beam propagates along a linear path with its shape kept unchanged. When the incident optical beam is slightly different from a bright SP soliton, the beam reshapes itself and tries to evolve into a bright SP soliton after a short distance. However, when the incident optical beam is significantly different from a SP bright soliton, the beam cannot evolve into a stable bright SP soliton, and tends to experience periodic compression and expansion. For a low-intensity input beam, the wave experiences a periodic process of compression first and then expansion during the initial part of the cycle. For a high-intensity input beam, however, the wave will initially diffract and then experiences compression during the cycle.     

高斯光束在有外电场的中心对称光折变材料中的演化

为了研究在有外电场的中心对称光折变材料中一束高斯光束及两束高斯光束相互作用的演化,将高斯光束作为入射波,采用数值方法求解波传播方程.结果表明,当外加电场,光强峰值和束腰参量分别与晶体匹配的情况下,一束高斯光束能演化为稳定的屏蔽空间明孤子,而在不匹配时,一束高斯光束在传播过程中则呈现周期性的压缩或膨胀现象.同时也发现,在作用距离范围内.两束同相位高斯光束相互吸引,并伴随着融合现象,两束反相位高斯光束相互排斥,且排斥作用随着光束初始间距的减小而增加.     

Waveguides Induced by Screening-Photovoltaic Solitons in Biased Photorefractive-Photovoltaic Crystals

We investigate theoretically waveguides induced by screening-photovoltaic solitons in biased photorefractive-photovoltaic crystals. We show that the number of guided modes in a waveguide induced by a bright screening photovoltaic soliton increases monotonically with the increasing intensity ratio of the soliton, which is the ratio between the peak intensity of the soliton and the dark irradiance. On the other hand, waveguides induced by dark screening-photovoltaic solitons are always single mode for all intensity ratios and the confined energy near the centre of a dark screening-photovoltaic soliton increases monotonically with the increasing intensity ratio. When the bulk photovoltaic effect is neglectable, these waveguides are those induced by screening solitons. When the external field is absent, these waveguides predict those induced by photovoltaic solitons.     

晶体损耗对高斯光束孤波演化特性的影响

研究了晶体损耗对高斯光束在光伏光折变量晶体中孤波演化特性的影响。结果表明，对于给定的高斯光呸和光伏光折变晶体，损耗将造成入射高斯光束传播时振幅和横截面的不断变化，长距离传播时将最终造成入射波的发散。损耗对强失配和弱失配的入射高斯波所造成的影响不同。弱失配时，光波横截面随传播距离增大而不断扩大，振幅随传播距离单调下降；强失配时，横截面先压缩后膨胀，光波中心振动幅则经历先下降后增大，再下降的过程。同时我们还发现，在不定期一条件下，晶体损耗能使振幅失配的高斯光束演化成匹配的高斯光束，并最终学化成稳定的明孤波。     

Evolution of Bright Screening-photovoltaic Spatial Optical Solitons

1　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　Ｓｐａｔｉａｌｓｏｌｉｔｏｎｓｉｎｐｈｏｔｏｒｅｆｒａｃｔｉｖｅｍｅｄｉａｈａｖｅａｔｔｒａｃｔｅｄｍｕｃｈｉｎｔｅｒｅｓｔｉｎｔｈｅｐａｓｔｆｅｗｙｅａｒｓ[1～ 10 ] .Ａｔｐｒｅｓｅｎｔ,ｔｈｒｅｅｔｙｐｅｓｏｆｓｃａｌａｒｓｏｌｉｔｏｎｓ ( ｑｕａｓｉ ｓｔｅａｄｙ ｓｔａｔｅ[1～ 3 ] ,ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ[4～ 8] ａｎｄｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｓｏｌｉｔｏｎｓ[9～ 10 ] )ｈａｖｅｂｅｅｎ ｐｒｅｄｉｃｔｅｄａｎｄｆｏｕｎｄ .Ｓｏｆａｒ ,ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｓｏｌｉｔ…