双光子光折变介质中屏蔽空间孤子的温度特性

温度对具有双光子光折变效应的介质中屏蔽空间孤子的稳定性具有显著的影响。由屏蔽空间孤子演化方程得到的亮和暗屏蔽空间孤子解是温度相关的,在室温范围内,双光子光折变介质中屏蔽空间孤子光强和强度半峰全宽(FWHM)均受温度的影响而发生明显变化。随着温度的升高,双光子光折变介质中形成光强较小的亮和暗屏蔽空间孤子,在较大光强情况下,形成FWHM较小的亮屏蔽空间孤子;在小光强情况下,随着温度升高,双光子光折变介质中形成FWHM较大的亮和暗空间孤子;并且亮屏蔽空间孤子在介质中的空间偏移和角偏转都随温度的降低而增加。     

启动光强对双光子亮光伏孤子自偏转的影响

基于扩散效应,研究了启动光强对双光子光伏光折变介质中亮光伏空间孤子自偏转特性的影响,将亮光伏孤子作为入射孤波,采用数值方法求解含扩散项的波演化方程。结果表明:随着启动光强度的加大,孤子强度的半峰全宽逐渐增加;孤子中心的自偏转距离随着启动光强的加大开始有所增加,达到一定值后,随着启动光强的继续加大而逐渐减小,得到孤子中心自偏转距离与启动光强之间的非线性关系源于孤子半峰全宽和扩散项二者的共同作用的结论。     

双光子光折变介质中光伏空间孤子

基于双光子光折变介质中空间孤子的统一理论,采用数值模拟的方法,比较了双光子光伏光折变介质中开路光伏空间孤子、短路光伏空间孤子和闭路光伏空间孤子的特性.结果表明:双光子光伏光折变介质中,闭路暗光伏孤子所需非线性要比开路暗光伏孤子所需非线性小,同时暗光伏空间孤子的半峰全宽随着负载电阻的增加而加宽;亮光伏空间孤子的形态与负载电阻基本无关.     

温度对闭路光伏明空间孤子演化和自偏转的影响 (英文)

通过考虑扩散效应的影响，采用数值方法研究了温度对光伏光折变介质中的明空间孤子演化和自偏转的影响。结果表明，当晶体温度变化时，明孤子可以呈现为稳定态、较大周期的压缩和膨胀态，或塌陷态。同时，明空间孤子中心偏转距离随温度增加而增加，在一个特定温度处达到最大值，之后随温度增加而减小，在高温和低温区域此偏转距离趋于零。孤子的最大偏转距离和对应的特定温度随入射孤子波强度的增加而增加。进一步采用微扰方法研究了明孤子自偏转过程，其结果与数值方法获得的结果一致。     

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.     

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。     

温度对中心对称光折变稳态暗孤子演化的影响

为了得到温度对中心对称光折变晶体中空间暗孤子影响的结果,数值研究了中心对称光折变暗孤子动态演化的温度特性。结果表明,孤子强度包络演化强烈地依赖于晶体的温度和介电常数的温度特性。在290-320K的温度变化范围内,暗孤子的宽度随温度的增加而变大,孤子的峰值强度随温度的增加而变小。在300K的温度下,中心对称光折变介质中可以形成稳定的暗空间孤子,当温度从300K升高或降低时,孤子将克服较小的扰动而保持稳定的传播。通过调整温度可以改变孤子的空间形态。     

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.     

闭路光伏暗空间孤子的自偏转特性研究

通过考虑扩散效应的影响,采用数值方法,研究了一维稳态闭路光伏暗空间孤子的自偏转特性。结果表明,在扩散项的影响下,光伏暗空间孤子光束的中心沿一个抛物线轨迹在光折变晶体光轴方向上产生偏转;孤子中心偏转距离随光伏场以及入射孤子波强度的增加而单调增加。光伏暗空间孤子与明孤子的自偏转规律有明显不同。     

Higher-order space-charge field effects on the self-deflection of two-photon bright photovoltaic spatial solitons

We investigate numerically the effects of higher-order space-charge field on the self-deflection of bright photovoltaic spatial solitons in two-photon photovoltaic photorefractive crystals under steady-state conditions. The expression for an induced space-charge electric field, including higher-order space-charge field terms is obtained. The dynamical evolution equation is built in which the effects that arise from these higher-order terms are considered. Numerical results indicate that bright photovoltaic solitons can bend towards both the same direction as the crystal's c-axis and the opposite direction, respectively. Specifically, self-deflection cannot occur for bright photovoltaic solitons if the strength of the photovoltaic field and the intensity of the input beam are appropriately selected. Relevant examples are provided.     

复色光光伏空间孤子

提出了双色信号光、单色背景光的光伏空间孤子理论,并获得了亮孤子解.用Cu:KNSBN晶体作介质,获得了复色信号光、单色背景光的复色光光伏空间亮孤子 关键词： 光伏空间孤子 复色光     

Modulation instability of bright photovoltaic solitons on a partially incoherent background

We present the observation of incoherent anti-dark photovoltaic solitons in LiNbO₃:Fe crystal. This new class of soliton states involves bright photovoltaic solitons on a background beam meeting ?? > 1, where ?? is the ratio of background illumination photovoltaic constant to that of soliton beam. For ?? < 1, dark photovoltaic solitons are generated. Furthermore, this novel type solitons are investigated experimentally by injecting coherent light and partially coherent background of infinite extent. In case of spatial coherence of the background lower than the threshold of incoherent modulation instability, these results indicate that bright photovoltaic solitons can propagate in a stable fashion.     

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     

背景光光伏效应对屏蔽—光伏空间孤子的影响

在光伏晶体两端处加一恒定的直流偏压，背景光的光伏效应对形成屏蔽－光伏孤子的空间电荷场没有影响，但对晶体中的电流有影响。如果外电源的电动势是恒定的，则背景光的光伏效应与外电路的电阻协同起作用，可以通过晶体两端的电压降影响晶体中的空间电荷场，进而影响空间孤子的宽度，在一定的条件下甚至可以实现亮、暗孤子的转换。     

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     

Shifting bright spatial solitons in LiNbO₃

We observe spatial bright solitons in a transversely shifting LiNbO₃ crystal. In this scheme, the photovoltaic nonlinearity in LiNbO₃ can be switched from self-defocusing to self-focusing by continuous shifting of the beam. Moreover, the shifting velocity has a strong influence on the wave shape of the bright spatial solitons.     

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.