线性和二次电光效应共同主导的非相干耦合空间孤子族（英文）

基于加偏压的单光子光折变晶体,理论推导了线性和二次电光效应共同主导下的亮孤子族和暗孤子族的解,数值研究了亮孤子族和暗孤子族的强度包络和稳定特性,讨论了线性和二次电光效应在孤子族形成中的不同作用.结果表明:线性和二次电光效应的相互作用能够增强亮孤子族的光折变非线性,而减弱暗孤子族的光折变非线性.此外,在传输过程中,亮孤子族的各个分量能够稳定传输;暗孤子族各个分量在较长传输距离时表现出不稳定性.     

基于双光子光折变效应的新型空间孤子对

推导了由线性和二次电光效应共同支持的新型空间孤子对解,采用数值模拟法分析了外加电场对亮-亮、暗-暗和亮-暗空间孤子对强度包络的影响.结果表明:与单一非线性效应所支持的孤子对不同,新型亮-亮孤子对在外加电场为正和为负情况下均可以存在,正的外加电场所支持的孤子对宽度略小于相应的负的外加电场情况;对于新型暗-暗孤子对,由于二次电光效应和线性电光效应的机制不同,导致孤子对存在所对应的外加电场强度限定在较低的某一范围内,随着外加电场强度的加大,孤子对的宽度逐渐减小;对于新型亮-暗孤子对,其亮分量峰值一般略大于暗分量峰值,此孤子对在一定的振幅扰动下,当传输距离大于某特定值后会出现传输的不稳定性.     

有偏压中心对称光折变晶体中的屏蔽孤子

给出了中心对称光折变晶体中屏蔽孤子的高阶空间电荷场.当高阶项可以忽略时，这个电荷场就变为早前在中心对称光折变晶体中研究的屏蔽孤子的空间电荷场.研究了中心对称光折变晶体中屏蔽孤子的高阶非线性波动方程.在适当的条件下，这个非线性波动方程能够展示明暗空间光孤子.这类晶体不同于非中心对称晶体，其非线性折射率的改变来源于二次电光效应，而不是一般的线性电光效应.应用光束传播的方法，对这些孤子的稳定性进行了讨论.表明在小的微扰下这类孤子是稳定的，不会发生分裂.     

中心对称光折变晶体中非相干耦合空间孤子族

 为了得到中心对称光折变晶体中存在非相干耦合空间孤子族的结果,基于中心对称光折变晶体空间孤子的基本理论,推导出了中心对称光折变晶体中非相干耦合亮、暗和亮-暗混合空间孤子族空间归一化包络解的积分形式,并对其特性进行了数值模拟。结果表明：这种孤子族是由多束偏振方向和波长都相同的互不相干的光束耦合形成的,非相干耦合孤子族在中心对称光折变晶体中传播时,各分量成分光束都能稳定传播,当入射光束中只含有两分量时,空间孤子族退化为暗 暗、亮-亮和亮-暗空间孤子对。     

两偏振分量不同分布的一维矢量光折变空间光孤子

分别自耦合和互耦合两种情况研究了光折变晶体中的一维矢量光折变空间孤子.分别亮孤子和暗孤子情形导出了两偏振分量所遵从的非线性波方程,讨论了其传播常量.     

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     

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     

双光子光折变晶体中两分量矢量空间孤子

为了研究外加偏压双光子光折变晶体中的矢量空间孤子,建立了矢量空间孤子的动态演化方程,给出了矢量空间孤子数值解.采用数值模拟的方法,求解矢量空间孤子的数值表达式,理论预言了稳态条件下亮-亮、暗-暗自耦合矢量空间孤子的存在|同时,数值求解演化方程,分析了亮-亮自耦合矢量空间孤子的演化特性.数值结果表明,无论两孤子分量的强度近似相等还是有较大差别,这些自耦合矢量空间孤子都可以由数值积分程序给出.亮-亮、暗-暗自耦合矢量空间孤子在双光子光折变晶体中稳定存在.     

双光子光折变晶体中两分量矢量空间孤子(英文)

为了研究外加偏压双光子光折变晶体中的矢量空间孤子,建立了矢量空间孤子的动态演化方程,给出了矢量空间孤子数值解.采用数值模拟的方法,求解矢量空间孤子的数值表达式,理论预言了稳态条件下亮-亮、暗-暗自耦合矢量空间孤子的存在;同时,数值求解演化方程,分析了亮-亮自耦合矢量空间孤子的演化特性.数值结果表明,无论两孤子分量的强度近似相等还是有较大差别,这些自耦合矢量空间孤子都可以由数值积分程序给出.亮-亮、暗-暗自耦合矢量空间孤子在双光子光折变晶体中稳定存在.     

Manakov solitons in biased photorefractive crystals with both the linear and quadratic electro-optic effect

It is shown theoretically that the dark–dark, bright–bright and dark–bright Manakov soliton pairs can exist in biased photorefractive materials with both the linear and quadratic electro-optic effect under steady-state conditions. These soliton pairs can be generated provided that the total intensity of the two mutually inherent, with the same wavelength optical beams is much lower than the sum of the background intensity and the dark irradiance. It is also found that the intensity full width at half maximum of these Manakov solitons is inversely proportional to the square root of a quadratic polynomial of the external bias field. Moreover, the linear and quadratic electro-optic effects can be enhanced, decreased, even offset under appropriate conditions.     

Incoherently coupled spatial soliton families in biased two-photon photorefractive crystals with both the linear and quadratic electro-optic effect

Different from the cases discussed preciously, nonlinear changes of refractive index in the photorefractive materials are influenced by both the linear and quadratic electro-optic effect simultaneously now. Here we present the evolution equations of one-dimension incoherently coupled spatial soliton families due to two-photon effect in biased photorefractive crystals with both the linear and quadratic electro-optic effect and discuss their existence conditions and properties in detail. Our analysis indicates that these soliton families can exist in all three possible realizations： dark-dark, bright-bright and dark-bright provided that the incident beams have the same polarization, wavelength and are mutually incoherent. Finally, the stabilities of these soliton families have been discussed by means of beam propagation methods.     

Holographic solitons in centrosymmetric photorefractive crystals

The conditions necessary for obtaining holographic solitons in centrosymmetric photorefractive crystals are discussed. When both the intensity modulation of the two interacting waves and the angle between the vector of each beam and the longitudinal axis are small, centrosymmetric photorefractive crystals with a positive (or negative ) effective quadratic electro-optic coefficient are able to support bright (or dark) holographic solitons. The intensity width at half maximum of bright and dark solitons is inversely proportional to the external bias field. The holographic solitons can also exit in dissipative centrosymmetric photorefractive crystals when the applied external bias field is large enough.     

LN晶体自散焦到自聚焦转换的耦合理论分析

对铌酸锂晶体进行了三阶非线性折射系数测量的Z扫描实验和光折变非线性系数测量的时间扫描实验。为了分析时间分辨扫描曲线的特点，基于非线性介质中光折变非线性与三阶非线性光学效应的耦合作用，引入非线性折射率随时间变化的表达式，分析了空间亮孤子的形成过程，进而揭示了其在一定条件下从自散焦到自聚焦转换的动态行为的物理机制,得到了与实验现象相一致的结论，并说明了自聚焦光折变晶体中可能存在稳定的暗空间孤子。     

Incoherently coupled spatial soliton families in photorefractive polymers

It is shown theoretically that incoherently coupled bright or dark spatial soliton families can be realized in biased guest-host photorefractive polymers under steady-state conditions. These soliton families can be established provided the multiple carrier beams share the same polarization, wavelength, and are mutually incoherent. These soliton families will reduce to soliton pairs when they contain only two components. Moreover, the stability of such soliton families has been discussed by the numerical method.     

非相干耦合的亮和暗光伏空间孤子对的偏转特性

采用数值方法研究了在一个具有扩散效应的光伏光折变晶体中的非相干耦合的亮和暗光伏空间孤子对的偏转特性.结果表明,由于非相干相互作用,晶体中的一个亮孤子和一个暗孤子互相俘获,且两个孤子的中心沿着相同的轨迹移动.发现,当亮孤子的入射峰值强度不变时,通过调节暗孤子的入射背景强度可以控制亮孤子的偏转;当暗孤子的入射背景强度处于一个特殊值时,亮孤子的偏转被抑制,而当暗孤子的入射背景强度偏离这个特殊值时,亮孤子发生偏转.同样,当暗孤子的入射背景强度不变时,其偏转可以通过调节亮孤子的入射峰值强度来控制.     

基于双光子光折变效应的非相干耦合灰光伏孤子族

为了研究开路条件下双光子光伏光折变材料中的灰光伏孤子族,建立了光伏孤子族的动态演化方程,给出了非相干耦合灰光伏孤子族的数值解.采用数值模拟的方法,求解孤子族的数值表达式.结果表明:这种孤子族是由多束偏振方向和波长都相同的互不相干光束耦合形成的.当孤子族只有两个分量时,灰光伏孤子族可以退化成灰-灰光伏孤子对|当孤子的灰度参量取零时,灰光伏孤子族退化成暗光伏孤子族,灰-灰光伏孤子对退化成暗-暗光伏孤子对.文中采用的光伏光折变材料是LiNbO3.