LiNbO3晶体中光伏亮孤子实验研究

从理论上分析了具有不同Glass常数的背景光在晶体折射率空间分布相对变化中的作用,得到了折射率改变为负的晶体中形成亮、暗光伏孤子的条件. 以此为基础,用532nm的e光作信号光、488nm的o光作背景光并不断变化背景光和信号光的功率,首次在实验上观察到了LiNbO₃∶Fe晶体中亮光伏孤子的形成. 关键词： 亮光伏孤子 自散焦 自聚焦 光生伏打效应     

非相干辐照对LiNbO3:Fe晶体光折变非线性的影响与控制作用

研究了非相干辐照对LiNbO3:Fe晶体中从自散焦到自聚焦的动态转换过程的影响和控制作用.无论是从前向还是从背向加入非相干辐照，都能加快自散焦、自聚焦过程以及从自散焦到自聚焦的转换过程，增大折射率的变化值.当非相干辐照以一定的时间间隔重复辐照在晶体上时，透射功率能迅速地上升和下降，具有明显的开关效应.这种在非相干辐照控制下折射率的迅速改变有望应用于全光学开关器件. 关键词： 非相干辐照 光伏效应 自散焦 自聚焦     

非相干耦合热电光伏光折变空间孤子对(英文)

基于无偏压光伏光折变晶体,理论研究了热电效应和光伏效应共同作用下的稳态空间孤子对.从非相干耦合波方程出发,推导了热电光伏孤子对的数值解;采用有限差分方法,数值模拟了各类孤子对的强度包络.结果表明:在自散焦光伏光折变晶体中,当正的热电场远大于光伏场时,亮-亮孤子对可以存在;当暗-暗或者灰-灰孤子对存在时,负的热电场可以增强自散焦效应,进而减小孤子的半峰全宽.各类孤子对的半峰全宽可以通过改变热电场的大小而加以操控.此外,非相干耦合热电光伏孤子对可以在一定条件下分别退化成热电孤子对或者光伏孤子对.借助晶体的热电效应,可以使光折变晶体LiNbO3从自散焦转变成自聚焦,从而灵活控制晶体中孤子对的特性.     

在LiNbO3:Fe晶体中暗辐照对光束从自散焦向自聚焦转换过程的影响

基于二维带输运模型，研究了LiNbO3:Fe晶体中光束从自散焦向自聚焦动态转换过程.结果表明暗辐照在动态转换过程中起着非常重要的作用，当暗辐照较小时动态转换过程才发生.在暗辐照较小的情况还分析了热释电效应对动态转换过程的影响. 关键词： 光生伏打效应 暗辐照 自散焦 自聚焦 LiNbO3:Fe     

光生伏打LiNbO3:Fe晶体从自散焦到等效“自聚焦”的动态转换

实验研究了在一定条件下LiNbO₃:Fe晶体中从自散焦到等效“自聚焦”转换的动态行为,提出了出现自聚焦的物理机理为双相位共轭的法布里珀罗干涉腔中的多光束干涉与光折变效应的共同结果.该效应有希望在光折变自散焦介质中形成亮空间孤子 关键词： 自散焦 自聚焦 光折变     

光生伏打LiNbO_3:Fe晶体从自散焦到等效“自聚焦”的动态转换

实验研究了在一定条件下LiNbO3:Fe晶体中从自散焦到等效“自聚焦”转换的动态行为 ,提出了出现自聚焦的物理机理为双相位共轭的法布里 珀罗干涉腔中的多光束干涉与光折变效应的共同结果 .该效应有希望在光折变自散焦介质中形成亮空间孤子     

热自聚焦诱导光折变非对称自散焦

用波长为５３２ｎｍ的高斯光束入射到掺杂的ＫＮＳＢＮ晶体中，对足够大的光强，观察到由热自聚焦效应诱导产生的光折变非对称自散焦．非对称自散焦的空间分布与性质都有别于噪声受激放大．它对自泵浦相位共轭无甚贡献．对开始产生非对称自散焦时晶体中光束的直径作出估计 关键词：     

光伏晶体中复色宽光束的调制不稳定性研究

研究了在有均匀背景光照明的光伏光折变晶体中两种具有不同频率的宽光束的调制不稳定性.结果表明,复色宽光束的调制失稳可以由两信号光对背景光的Glass系数比r1和r2来控制,且其调制失稳增长率还依赖于复色光中两分量成分的强度f与g之比.对于r1＞1且r2＞1的情况,当f＜0.5时,随着g的增大,最大调制不稳定性增益先随之增...     

光伏暗孤子和灰孤子的自偏转

分别用数值法和微扰法研究了考虑背景光时光伏暗空间孤子的自偏转特性.与亮孤子不同，暗孤子光束中心的运动轨迹不为抛物线.在归一化的直角坐标系(ξ,ζ)中，暗孤子朝ξ>0的方向偏转；同时，暗孤子光束中心光强发生改变.通过调节晶体对信号光和背景光的有效光伏系数之比r或信号光光强可以控制它的自偏转.还用数值方法研究了灰空间孤子的自偏转特性，发现灰孤子光束自偏转特性依赖于横向初速度v.当v>0时，灰孤子光束朝ξ>0的方向 关键词： 光伏空间暗孤子 光伏空间灰孤子 扩散效应 自偏转     

部分空间非相干暗光伏孤子诱导一维波导研究

在光折变晶体LiNbO3∶Fe中观察到部分空间非相干光形成的一维暗光伏孤子,并由此暗光伏孤子在该晶体中诱导出一维波导.暗光伏孤子是由光折变晶体的强光伏效应产生,是晶体自散焦效应和衍射效应相平衡的结果;此外,光伏孤子的形成还依赖于光束的传播方向和晶体光轴与强度梯度的相对方向.在一维情况下,非相干光孤子诱导出单一的平面波导,能够对弱光敏的强光进行导光.实验证明了用低能量非相干光束控制转换高能量相干光束的可能性.     

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。     

双色光光伏空间孤子的形成条件及其应用

以折射率改变为正的光伏晶体为例，讨论在其中形成双色光光伏空间孤子的条件-一般而言，在满足上述条件的情况下，双色光可以形成双色光亮孤子、双色光暗孤子、一亮一暗孤子-对于一个波长的光（ray2）单独不能形成亮孤子（它的Glass系数与背景光的Glass系数之比R2小于１）的情况，如果再加上一束另一个波长的光（ray1），且其Glass系数与背景光的Glass系数之比R1大于１，则在一定条件下，这个双色光中两个颜色的光可以都形成亮孤子-还讨论了ray1的光强对孤子宽度的影响- 关键词： 双色光 光伏 空间孤子 全光开关     

Dark and bright photovoltaic spatial solitons in photorefractive crystals with positive refractive-index perturbation

We have demonstrated, for what is believed to be the first time, that in a photorefractive crystal with positive refractive-index perturbation a two-dimensional dark or bright photovoltaic spatial soliton can be formed in the same crystal by a signal beam and a background beam of different wavelengths. We discuss the conditions on the effective Glass constants and the absorption coefficients of the background and signal beams in determining the formation of the spatial soliton.     

Pyroelectric photovoltaic spatial solitons in unbiased photorefractive crystals

A new type of spatial solitons i.e. pyroelectric photovoltaic spatial solitons based on the combination of pyroelectric and photovoltaic effect is predicted theoretically. It shows that bright, dark and grey spatial solitons can exist in unbiased photovoltaic photorefractive crystals with appreciable pyroelectric effect. Especially, the bright soliton can form in self-defocusing photovoltaic crystals if it gives larger self-focusing pyroelectric effect.     

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.     

掺杂光折变LiNbO3晶体光伏效应特性

用前向二波耦合实验方法，对几种掺杂的LiNbO3晶体的光折变性质中出现的光伏现象进行了研究。在双掺杂的Ce：Fe：LiNbO3晶体中得到强纵向光伏效应，该效应可以对衍射效率产生59．7％的调制；在单掺杂的Ce：LiNbO3和Zn：LiNbO3等晶体中，得到由横向光伏效应产生的偏振态记录光栅。