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.     

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.     

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     

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.     

非相干耦合屏蔽光伏孤子对

预言了在有外加电场的光伏光折变晶体中存在着稳态非相干耦合的屏蔽光伏空间孤子对.这种孤子对是由偏振态和波长都相同的两束互不相干光耦合而成的.它可被看成是非相干屏蔽孤子对和非相干光伏孤子对的统一形式,当外加电场很强可忽略光伏效应时,它类似于已报 道的屏蔽孤子对,而当外加电场为零时,它相当于闭路条件下的光伏孤子对. 关键词： 光折变效应 空间光孤子 光伏效应     

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.     

加偏压光伏光折变晶体中低振幅屏蔽光伏明孤子的温度特性

在忽略扩散效应的条件下,讨论了加偏压光伏光折变晶体中低振幅屏蔽光伏明孤子的温度特性.当温度一定时,晶体中可形成稳态屏蔽光伏明孤子,当温度改变时,孤子由一稳态变为另一稳态.通过适当调节温度,可以控制孤子的空间形态.     

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.     

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。     

有偏压的光伏光折变晶体中屏蔽光伏孤子的自偏转

修正了有偏压的光伏光折变晶体中屏蔽光伏孤子的理论。用微扰法研究了屏蔽光伏孤子的自偏转，得出孤子光呸中心的运动为抛物线，并且空间频率分量随传播距离而线性移动，改变外偏压或旋转光的偏振方向可以控制其自偏转。当光伏效应可忽略时，屏蔽光伏孤子的非线性波动方程就转化为屏蔽孤子的非线性波动方程，它的自偏转就转化为屏蔽孤子的自偏转。当外偏压为零时，屏蔽光伏孤子的非线性波动方程就转化为光伏孤子的非线性波动方程，它的自偏转证明了光伏孤子中也存在着自偏转。     

Evolution of Bright Screening-photovoltaic Spatial Optical Solitons

1　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　Ｓｐａｔｉａｌｓｏｌｉｔｏｎｓｉｎｐｈｏｔｏｒｅｆｒａｃｔｉｖｅｍｅｄｉａｈａｖｅａｔｔｒａｃｔｅｄｍｕｃｈｉｎｔｅｒｅｓｔｉｎｔｈｅｐａｓｔｆｅｗｙｅａｒｓ[1～ 10 ] .Ａｔｐｒｅｓｅｎｔ,ｔｈｒｅｅｔｙｐｅｓｏｆｓｃａｌａｒｓｏｌｉｔｏｎｓ ( ｑｕａｓｉ ｓｔｅａｄｙ ｓｔａｔｅ[1～ 3 ] ,ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ[4～ 8] ａｎｄｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｓｏｌｉｔｏｎｓ[9～ 10 ] )ｈａｖｅｂｅｅｎ ｐｒｅｄｉｃｔｅｄａｎｄｆｏｕｎｄ .Ｓｏｆａｒ ,ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｓｏｌｉｔ…     

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。     

光折变有机聚合物中的双色光空间孤子

对光折变有机聚合物中的双色光空间孤子进行了理论分析,证明双色信号光的两个频率成分相互作用可以在折射率改变为正的光折变有机聚合物中形成暗暗和亮暗空间孤子,在折射率改变为负的光折变有机聚合物中形成亮亮和亮暗空间孤子。与单色光孤子的情况不同,对于双色光孤子情况,通过与一形成暗孤子的频率成分相互作用,另一频率成分在折射率改变为正的有机聚合物中也可形成亮孤子;通过与一形成亮孤子的频率成分相互作用,另一频率成分在折射率改变为负的材料中也可形成暗孤子。     

Waveguides Induced by Screening-Photovoltaic Solitons in Biased Photorefractive-Photovoltaic Crystals

We investigate theoretically waveguides induced by screening-photovoltaic solitons in biased photorefractive-photovoltaic crystals. We show that the number of guided modes in a waveguide induced by a bright screening photovoltaic soliton increases monotonically with the increasing intensity ratio of the soliton, which is the ratio between the peak intensity of the soliton and the dark irradiance. On the other hand, waveguides induced by dark screening-photovoltaic solitons are always single mode for all intensity ratios and the confined energy near the centre of a dark screening-photovoltaic soliton increases monotonically with the increasing intensity ratio. When the bulk photovoltaic effect is neglectable, these waveguides are those induced by screening solitons. When the external field is absent, these waveguides predict those induced by photovoltaic solitons.     

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.     

UNIVERSAL THEORY OF STEADY-STATE ONE-DIMENSIONAL PHOTOREFRACTIVE SOLITONS

A universal theory of steady-state one-dimensional photorefractive spatial solitons is developed which applies to the steady-state one-dimensional photorefractive solitons under various realizations, including the screening solitons in a biased photorefractive medium, the photovoltaic solitons in open- and closed-circuit photovoltaic-photorefractive media and the screening-photovoltaic solitons in biased photovoltaic-photorefractive media. Previous theories advanced individually elsewhere for these solitons can be obtained by simplifying the universal theory under the appropriate conditions.     

Effect of temperature on the evolution of bright and dark screening—photovoltaic spatial solitons

We investigate theoretically the temperature effects on the evolution of both bright and dark screening-photovoltaic optical spatial solitons in biased photovoltaic-photocefractive crystals in the case of neglecting the diffusion process.For a stable bright or dark screening-photovoltaic soliton originally formed in a crystal at a given temperature,when the crystal temperature changes,it will evolve into another stable screening-photovoltaic soliton if the change is quite small,whereas it will become unstable or break down if the temperature change is large enough.The spatial shape of a stable screening-photovoltaic soliton can be reshaped by appropriately adjusting the crystal temperature.     

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.     

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。     

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.