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相似文献
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1.
向列相液晶中强非局域空间光孤子的相互作用   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
在数值和实验上研究了向列相液晶中空间光孤子的相互作用.向列相液晶中的响应函数为指数衰减函数,这不同于Snyder-Mitchell模型.数值模拟发现向列相液晶中的孤子相互作用仍然满足交叉点位置与输入功率的平方根成反比,强非局域下的Snyder-Mitchell模型交叉点位置与两束光的间距无关,而在向列相液晶中交叉点位置与两束光的间距有关;在实验上发现,向列相液晶中两束光交叉点的位置与输入功率平方根成反比,还和形成孤子的临界功率以及两束光之间的间距有关. 关键词: 强非局域非线性 向列相液晶 孤子相互作用 交叉点  相似文献   

2.
非局域空间光孤子相互作用受到很多因素的影响,通过数值模拟和实验方法讨论了相位和外置偏压对向列相液晶中空间光孤子相互作用的影响。基于向列相液晶中的非局域非线性薛定谔方程,利用分步傅里叶变换算法进行数值求解,分析了相位对非局域空间光孤子相互作用的影响;另外,实验上在不同的入射条件下,研究了向列相液晶中双孤子的相互作用性质,得到了向列相液晶中两束光交叉点的位置与偏置电压的关系。  相似文献   

3.
任标  郭旗  兰胜  杨湘波 《光学学报》2007,27(9):1668-1674
研究了在强非局域情况下,非局域非线性介质中多个(大于两个)空间孤子相互作用的特点与规律。以Snyder-Mitchell线性模型为理论基础并利用线性叠加原理来构建解。另外,还采用了将孤子作为粒子处理的方法。主要考虑空间斜对称入射的三、四束光的相互作用,从而得出多个空间孤子相互作用的规律。还得出了(1 2)维多孤子相互作用的精确解析解,并且利用解析解画出了多孤子传输过程中的光强分布图。根据解析解发现,多孤子能形成稳定的束缚态向前传输,缠绕与否与初始入射方向有关;作用过程中并无能量转移,且相互作用与初始相位无关。将孤子作为粒子处理得到的孤子相互作用的规律与解析解得出的规律一致。  相似文献   

4.
通过实验对向列相液晶中的非局域空间光孤子的传输进行了研究。理论上基于非线性的液晶孤子传输方程,采用高斯形式的试探解,得到了孤子传输的解析解,以及对液晶中的非局域孤子和Snyder等提出的强非局域孤子模型的结果进行了比较。实验上,观察了空间光孤子在向列相液晶中的传输,找到了不同束宽下空间光孤子的临界功率。比如束宽为2μm时临界功率为2.0mW。观察了向列相液晶中空间光孤子的弛豫过程,并注意到液晶分子的响应时间长达几秒钟,液晶中的孤子形成速度较慢。  相似文献   

5.
理论分析了非局域程度对向列相液晶中(1+2)维空间光孤子的影响.得到了非线性系数以及特征长度和预倾角的关系,并且给出了强非局域性的非线性薛定谔方程,最终得到了单孤子和临界功率的解析解.实验上,通过改变偏压从而间接测量了向列相液晶中的临界功率,并与数值模拟结果相结合与理论结果进行了比较,发现基本相符. 关键词: 空间光孤子 非线性系数 非局域程度 临界功率  相似文献   

6.
研究了功率控制的强非局域空间光孤子短程相互作用.由动量守恒,两个孤子短程相互作用时,孤子的质心轨迹因相位差而发生偏转.实验上证实了偏转幅度与功率比有关,当功率相等时,偏转最大.利用功率对相互作用的调控的特性,测量了液晶分子对光场的响应时间,发现比其对偏置电压的响应时间短很多.  相似文献   

7.
向列相液晶中强非局域空间光孤子传输的理论研究   总被引:4,自引:0,他引:4       下载免费PDF全文
龙学文  胡巍  张涛  郭旗  兰胜  高喜存 《物理学报》2007,56(3):1397-1403
对向列相液晶中非局域空间孤子的传输进行了理论研究.基于非线性液晶孤子传输方程,采用Gauss形式的试探解,不仅得到了空间孤子的解析解,而且还在临界功率附近得到了呼吸子的解析解.通过数值模拟证明我们的结果比Conti和Assanto等人的结果更合理.同时,对液晶中的非局域孤子模型和Snyder等提出的强非局域孤子模型进行了全面的比较. 关键词: 向列相液晶 空间孤子 非局域非线性 呼吸子  相似文献   

8.
微扰变分法对光折变空间孤子相互作用的研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
利用微扰变分法研究了光折变屏蔽孤子的相干相互作用,得出了光折变空间屏蔽孤子在晶体中同相相互作用时发生第一次碰撞的位置和碰撞周期解析表达式,并对孤子同相和反相相互作用的物理机制进行了分析.研究结果表明:当两孤子尾部交叠时就会发生相互作用,相互作用力的大小与孤子的相对强度、相对间距以及晶体外加电场的大小有关.孤子的相对强度越大、相对间距越小以及晶体外加电场越强,孤子间相互作用力越大;相互作用力的性质与初始相位差有关,同相相互吸引,反相相互排斥.  相似文献   

9.
李一亨  王靖  胡巍  郭旗 《物理学报》2014,63(18):184207-184207
对非局域非线性介质向列相液晶中介电各向异性为负时的情况进行了研究.理论研究表明,负性介电各向异性的向列相液晶具有负的非线性系数.文中给出了其空间非局域响应特征宽度和非线性系数的表达式,并求出了其非局域响应函数;其次,用数值计算的方法给出了其空间孤子的传输结果.最后,研究了光束功率和偏置电压的改变对负性介电各向异性向列相液晶中光束传输的影响,发现偏置电压的改变会导致光束在负性介电各向异性液晶中形成孤子所需的临界功率发生改变.  相似文献   

10.
空间光孤子是介质衍射效应和非线性效应相平衡的结果。当两束非相干光在非线性介质中传输时,两孤子发生交叠而产生相互作用,本文研究自散焦介质中非相干耦合暗孤子对的传输特性和相互作用。基于描述光束传播的耦合非线性薛定谔方程组,利用变分法,首先得到了自散焦克尔介质中传输的两暗孤子的幅值、横向中心位置坐标、速度和相位随传输距离变化的参数演化方程组,讨论了孤子参数演化的规律。然后,为分析孤子间相互作用,导出了两幅值相等的暗孤子在传输过程中孤子间距随传输距离的变化规律,作出了孤子对传输图像和相互作用图像,最后导出了孤子间相互作用势能和相互作用力的表达式,并利用图像详细分析了孤子间的相互作用特性。研究结果表明:无损耗情况下,孤子的幅值不受耦合作用的影响,传输过程中保持不变;耦合相互作用使两孤子横向中心位置坐标发生明显漂移,当两孤子间距较小时,孤子间距随传输距离作变速变化,变化速率与孤子的幅值和耦合程度有关,当两孤子间距趋近于零时,孤子间距随传输距离呈匀速的稳定变化;暗孤子间的相互作用力为排斥力,随着孤子间距增大,排斥力先增大后减小,而相互作用势能一直逐渐减小,当孤子间距增至4.5附近时,孤子间势能减小到几乎为零。  相似文献   

11.
Xinrong Shi  Wei Hu 《Optik》2008,119(11):503-510
We address the physical features exhibited by spatial optical solitons propagating in nonlocal Kerr-type media with Gaussian-shaped response and exponential-decay response, respectively. An iteration algorithm based on the split-step Fourier method is developed to obtain the numerical solutions of the solitons for the nonlocal nonlinear Schrödinger equation with arbitrary degrees of nonlocality. Our numerical results show that the soliton properties in the normalized system are different with the change of the degree of nonlocality and with the different responses. The profiles undergo a gradual and continuous transition from a Gaussian-shaped function in the strongly nonlocal case to a hyperbolic secant function in the local case for the Gaussian-shaped response, but for the exponential-decay response, the soliton profile is not Gaussian-shaped even in the strongly nonlocal cases. For the same response function, the stronger the nonlocality is, the higher the critical powers for solitons are and the larger of the phase shifts of the solitons. For the same degrees of nonlocality, when the degrees of nonlocality is larger enough, both the critical power and the phase shift for the Gaussian-shaped response are larger than that for the exponential-decay response.  相似文献   

12.
欧阳世根  郭旗  兰胜  吴立军 《中国物理》2007,16(8):2325-2330
The fundamental and second order strongly nonlocal solitons of the nonlocal nonlinear Schr\"{o}dinger equation for several types of nonlocal responses are calculated by Ritz's variational method. For a specific type of nonlocal response, the solutions of the strongly nonlocal solitons with the same beam width but different degrees of nonlocality are identical except for an amplitude factor. For a nonlocal case where the nonlocal response function decays in direct proportion to the $m$th power of the distance near the source point, the power and the phase constant of the strongly nonlocal soliton are in inverse proportion to the $(m+2)$th power of its beam width.  相似文献   

13.
Propagation of optical solitons in lossy nonlocal media with exponential-decay response was investigated theoretically. The analytical solutions of nonlocal solitons and breathers are obtained by variational approach which is applied to a (1 + 1)D nonlocal nonlinear Schrödinger equation. The critical power of soliton and period of breathers are also obtained in the absence of the loss. When the loss is relatively small, the average beam width of breathers has a trend to expand during propagation. The analytical results are confirmed by numerical simulation.  相似文献   

14.
Self-bending of photorefractive solitons   总被引:7,自引:0,他引:7  
Self-bending of photorefractive solitons is caused by diffusion in photorefractive crystals and becomes an important effect when the beam size is in the range of the charge carriers diffusion length. In this paper we present an experimental and numerical examination of the beam bending dependence on relevant parameters such as the applied electric field and the beam intensity. We demonstrate that the bending dependence on the electric field in the low saturation regime has the form of a square function at low values of the field and becomes linear for higher values. For stronger saturation the curve gets the form of a square root function. The bending dependence on the beam intensity has a maximum at defined intensity. The experimental data are compared with numerical simulations, giving a good qualitative agreement.  相似文献   

15.
Abstract

The polarization-mode dispersion (PMD) is a dominant statistical effect in ultra-high bit rate transmission systems. In this article, soliton transmission in constant and randomly varying birefringent fibers is reviewed. In particular, soliton robustness to PMD is analyzed and compared with that of linear pulses. It is found that solitons broaden in proportion to the square root of distance, like in the case of linear pulses, but with a reduced coefficient.  相似文献   

16.
李迎兵  梁果  洪伟毅  任占梅  郭旗 《物理学报》2016,65(9):94204-094204
利用微扰法对负性向列相液晶中的1+1维空间光孤子进行了系统性的研究, 得到了近似解析孤子解.通过数值迭代, 发现只有当非局域程度大于某一临界值时孤子才能存在.近似解析解即使在一般非局域程度下和数值解也符合得较好. 为讨论孤子的稳定性, 进行了线性稳定性分析, 发现孤子均是稳定的, 数值模拟进一步证实了线性稳定性分析的结果.  相似文献   

17.
We theoretically investigate the propagation of incoherently coupled Hermite-Gaussian breather and soliton pairs in strongly nonlocal nonlinear media. It is found that multipole-mode soliton pairs with arbitrary different orders of Hermite-Gaussian shape can exist when the total power of two beams equals the critical power and the ratio of the beam widths for the Gaussian part is inversely proportional to the square root of the ratio of the wave numbers. When the total power does not equal the critical power, the Hermite-Gaussian breather pair exists and their beam widths evolve analogously. For general cases where the ratio of the beam widths is arbitrary, soliton-breather pairs or breather-breather pairs can be formed and their beam widths evolve synchronously in-phase or out-of-phase. Numerical simulations directly based on the nonlocal nonlinear Schrödinger equation are conducted for comparison with our theoretical predictions. The numerical stability analysis shows the higher-order Hermite-Gaussian solitons can not be stable for small nonlocality or for some media like liquid crystals.  相似文献   

18.
非局域克尔介质中厄米高斯光束传输的变分研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
白东峰  郭旗  胡巍 《物理学报》2008,57(9):5684-5689
在非局域非线性克尔介质中,通过对介质实对称响应函数的泰勒展开,简化了非局域非线性薛定谔方程所对应的Lagrange密度,进而利用变分法对光束的传输问题进行了分析.求出试探解各个参量的演化方程并得到了自聚焦介质中的厄米高斯型光束的精确解析解,当输入功率达到临界功率时,即形成高阶空间光孤子(厄米高斯孤子),其最低阶(基模光孤子)就是高斯孤子.通过数值模拟发现解析解与数值解符合得很好. 关键词: 非局域克尔介质 变分法 厄米高斯光束 空间光孤子  相似文献   

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