一维光伏空间灰孤子及其稳定性研究

从考虑背景光的光伏作用后的光束在光伏媒质中传播的方程出发,证明了在折射率改变为正的光伏媒质中也可以形成灰孤子。光束以灰孤子状态在光伏晶体中传播时,其横向相位必须具有一个与光强分布有关的形式分布,表达式为φ（s）=v[η-∫y^-2（η）dη],其中v是灰孤子的横向运动速度,η是无量纲化坐标,y（η）是归一化的光场振幅。分别讨论了光束灰度、光强振幅、信号光与背景光的有效Glass系数之比R对一维的光伏空间灰孤子宽度、横向总相移和横向运动速度的影响,并分析了光伏灰孤子的稳定性。当光束的灰度m为0时,这一理论可直接退化为光伏暗孤子的理论。     

损耗对屏蔽光伏空间孤子演化特性的影响

研究了晶体损耗对屏蔽光伏空间孤子在加偏压的光伏光折变晶体中演化特性的影响.结果表明,损耗除了造成屏蔽光伏孤子光波振幅的减小外,还造成了孤子横截面的改变.对于明孤子,当入射波光强较低时,横截面随传播距离的增长而不断增大;而当入射波光强较高时,起初横截面不断压缩,而后再膨胀,并在某一传播距离上孤子横截面恢复到入射时的尺寸.对于暗孤子,不论入射光孤子光强的高低,横截面都随传播距离的增长而不断增大.虽然在传播距离足够短时,可以不考虑损耗的影响,但距离较大时,损耗将最终导致孤子崩溃. 关键词： 非线性光学 空间光孤子 光折变效应     

单光子光折变独立灰-灰屏蔽光伏空间孤子对

提出了在两块单光子光折变晶体和一个电源通过导线串联而成的回路中存在灰-灰屏蔽光伏空间孤子对的理论.在适当的条件下,推出了在晶体回路中两光束传播的耦合方程.证明了灰-灰独立屏蔽光伏孤子对的存在.研究结果表明,孤子对中的两灰孤子通过光诱导电流而相互影响,它们的相互耦合能影响到彼此的空间包络、动态演化和稳定性.     

闭路光伏灰孤子诱导的波导

理论分析了闭路光伏晶体中灰孤子诱导的波导.研究发现,闭路光伏灰孤子诱导的波导在不同孤子灰度值,电流密度和光强比率下均为单模,文中光强比率指孤子峰值强度与暗辐射之比.研究结果解释了闭路光伏灰孤子限制在中心的能量随着电流密度的增加而增加,随着孤子灰度值和光强比率的增加而减小.文章还提供了光伏晶体的相关例子.     

含分压电阻的光折变屏蔽光伏空间灰孤子(英文)

为了研究外加偏压光伏光折变晶体中的空间灰孤子,建立了含分压电阻的光折变屏蔽光伏空间灰孤子的演化方程,给出了灰孤子解.采用数值模拟的方法,求解灰孤子的数值表达式,得到了不同参量取值下的灰孤子包络.数值结果表明:当分压电阻、晶体的外加电场和光伏场取不同值时,可以分别得到有无分压电阻的屏蔽灰孤子;开路的光伏灰孤子,有、无分压电阻的闭路光伏灰孤子;有、无分压电阻的屏蔽光伏灰孤子.     

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...     

光折变明孤子的自偏转演化特性

利用一维稳态光折变空间光孤子的统一理论，研究了负载电阻对屏蔽、光伏和屏蔽光伏明孤子自偏转特性的影响。结果表明，无论加载电阻与否，这三种类型的光折变明孤子具有类似的自偏转特性，即孤子波沿一个抛物线轨迹运动。调节负载电阻可以改变孤子的偏转幅度，其中屏蔽光伏明孤子的可调范围最大。     

含分压电阻的光折变屏蔽光伏空间灰孤子

为了研究外加偏压光伏光折变晶体中的空间灰孤子,建立了含分压电阻的光折变屏蔽光伏空间灰孤子的演化方程,给出了灰孤子解.采用数值模拟的方法,求解灰孤子的数值表达式,得到了不同参量取值下的灰孤子包络.数值结果表明：当分压电阻、晶体的外加电场和光伏场取不同值时,可以分别得到有无分压电阻的屏蔽灰孤子|开路的光伏灰孤子,有、无分压电阻的闭路光伏灰孤子|有、无分压电阻的屏蔽光伏灰孤子.     

低振幅双光子屏蔽光伏孤子的时间特性

为了得到低振幅双光子屏蔽光伏孤子时间特性的结果,采用数值模拟的方法对低振幅双光子屏蔽光伏孤子的时间特性进行了理论分析,得到了明和暗孤子时间特性的演化方程。结果表明:孤子的宽度随时间的演化单调递减到一个最小值直至稳态孤子的形成,在相同的演化时间内,孤子的半峰全宽随着孤子峰值强度和暗辐射比值的增大而变窄。     

弱光强空间屏蔽光伏明孤子的动态演化特性

在忽略晶体损耗和扩散效应的情况下，讨论了加外电场的光伏光折变晶体中弱光强空间屏蔽光伏明孤子及其演化特性，在弱光强条件下得到了空间屏蔽光伏明孤子的解析解表达式，与运用数值计算的方法所得到的结果十分吻合，该方法解决了以往数值求解动态演化方程时必须先数值求解常数分方程或积分方程的问题，讨论了参量失配情况下空间屏蔽光伏明孤子的动态演化特征。     

开路低振幅空间光伏孤子的时间分析

理论分析了一维光折变空间孤子在低振幅开路条件下的传输特性和强度宽度的演化特性.研究表明,开始阶段所形成的强度宽度较宽的孤子, 其宽度随着时间演化单调递减到一个最小值,直到稳态形成;对于不同的孤子峰值强度与暗辐射比值,整个过程所需要的时间接近于无照明场时介质的介电驰豫时间.在时间趋于无穷的情况下,系统趋于稳定,得到了暗孤子和亮孤子的解析解.     

中心对称双光子光折变低振幅灰孤子时间特性

为了得到中心对称双光子光折变晶体中低振幅灰空间孤子时间特性的结果,基于中心对称光折变晶体中双光子光折变效应的理论模型,推导出了含时间参量的空间电荷场和光波动态演化方程.采用数值方法,得到了低振幅灰孤子强度包络和强度半峰全宽的时间演化特性.结果表明:初始阶段形成宽度较宽的孤子,其宽度随时间单调递减到一个最小值直至稳态孤子的形成;在相同的演化时间内,孤子半峰全宽随着孤子峰值强度与暗辐射比值的增大而变小.研究了不同时间下低振幅灰孤子动态演化特性.     

Temporal Behavior of Low-Amplitude Grey Spatial Solitons in Biased Two-Photon Photorefractive Crystals

The temporal property of grey screening spatial solitons due to two-photon photorefractive effect in lowamplitude regime is analyzed. The results indicate that a broad solitons is generated at the beginning, and as time evolves, the intensity width of grey solitons decreases monotonically to a minimum value toward steady state. In the same propagation time, the FWHM of solitons decreases with p increasing or m decreasing. Moreover, the formation time of solitons is independent of p and m. The time is close to a constant determined by the dielectric relaxation time.     

Temporal Behavior of Low-Amplitude Grey Spatial Solitons in Biased Two-Photon Photorefractive Crystals

The temporal property of grey screening spatial solitons due to two-photon photorefractive effect in low-amplitude regime is analyzed. The results indicate that a broad solitons is generated at the beginning, and as time evolves, the intensity width of grey solitons decreases monotonically to a minimum value toward steady state. In the same propagation time, the FWHM of solitons decreases with ρ increasing or m decreasing. Moreover, the formation time of solitons is independent of ρ and m. The time isclose to a constant determined by the dielectric relaxation time.     

时空非相干光孤子的传播和相干特性

研究了时空非相干椭圆形高斯光束在饱和对数型非线性介质中的自陷行为,得到了孤子的形成条件并分析了其相干特性,讨论了光束自陷的变化形式,发现光束的初态和材料非线性对其有决定性的影响, 并进一步获得了光束半径和光束相干半径的解析表达式,发现光束的相干特性不但会随传播距离产生周期性的变化,且随组份频率的增大而减弱.     

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.     

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.     

低振幅中心对称光折变暗和灰空间孤子的时间特性

为了研究中心对称光折变晶体中低振幅暗和灰空间孤子的时间特性,推导出了含时间参量的空间电荷场和光波的动态演化方程.采用数值方法,得到了中心对称光折变晶体中低振幅空间暗和灰孤子强度包络和强度半峰全宽的时间演化特性.结果表明,初始阶段形成的宽度较宽的孤子,其宽度随时间单调递减到一个最小值直至稳态孤子的形成;在相同的演化时间内...