光诱导准一维光子晶格中离散空间光孤子的相互作用

基于分步束传播法数值分析了离散空间光孤子在准一维光诱 导光子晶格中的相干与非相干相互作用过程. 结果表明: 对于相干孤子, 同相时相互吸引, 反相时相互排斥. 然而, 由于非线性响应的各向异性, 横向排布的非相干孤子会因间隔波导数目的增加而由相互吸引变为相互排斥. 并且, 沿对角方向排布的两个非相干孤子在孤子相 互作用力和布拉格反射的共同影响下, 会呈现出"钟摆式"振荡传输现象. 研究结果有助于进一步理解非线性各向异性对离散孤子相互作用的影响机制, 并为后续实验研究提供理论参考.     

光诱导光子晶格结构中新型的离散空间光孤子

离散孤子标志着从线性到非线性，从连续到非连续，从相干到非相干，人们对孤子认识的一个飞越．文章简要回顾了近期在二维光致光子晶格结构中有关空间离散光孤子的研究，包括基模离散孤子、类矢量离散孤子、离散偶极孤子、离散涡旋孤子和离散孤子串等．在非线性光折变晶体里用部分相干光诱导的波导阵列中，对每一种离散孤子，都清楚地观测到光从二维的离散衍射状态到自囚禁形成离散孤子的转变过程，获得的结果将对其他离散非线性系统中类似现象的研究有所启发．     

非局域克尔介质中空间光孤子的相互作用

研究了强非局域克尔介质中光束的演化规律，通过相位分析得到了空间孤子相互作用所满足 的非局域非线性薛定谔方程的简化近似模型，并获得了双光束传输的解析解.结果表明在传 输过程中相互作用的高斯光束的相位决定于它们的输入总功率.以振幅一强一弱共同传输的 高斯光束为例进行了具体研究，得到了强光和弱光的解析式，相位分析显示弱光在相当短的 传输距离之内能产生大的相移，可以通过对强光能量的调控来实现对弱光的相位调制. 关键词： 非局域克尔介质 空间光孤子 孤子相互作用 相位调制     

基于全息聚焦机理空间光孤子的相互作用势函数

利用变分法讨论了反向传输的基于全息聚焦机理空间光孤子的相互作用,导出了相干和非相 干相互作用的势函数.当孤子间的相对相位不随传输距离变化或相对相位对传输距离的偏导 数与孤子间距无关时,相干和非相干相互作用势函数都与孤子间的相对相位无关,出现孤子间 反常相互作用,这正好是近期文献的结果. 关键词： 空间光孤子 相互作用 变分原理     

非相干饱和光折变空间光孤子对的半解析研究

用函数级数展开方法讨论和计算了非相干饱和光折变空间孤子对,针对较普遍性,从几个方面论证了解的收敛性及其演化的稳定性.并首次从系统的计算和讨论中得出在饱和参量一定的光折变介质中,其孤波的特性受到一定的限制.     

奇妙的空间光孤子

空间光孤子是当今非线性光学前沿的热点之一,在介绍稳态光孤子的形成机理之后,文章重点评述了空间光孤子奇特的相互作用行为以及它们在光控制光诸方面的应用前景。此外,文章还介绍了非相干光空间光孤子方面的最新动态。     

功率控制的强非局域空间光孤子短程相互作用

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.     

亚强非局域空间光孤子的相互作用

研究了亚强非局域空间光孤子的相互作用规律,从光线方程出发得到了孤子光束中心的演化性质以及相互作用周期的解析解.发现亚强非局域条件下孤子的初始间距和非局域特征长度的关系对孤子的相互作用周期有很大的影响,在斜入射时存在一个最大入射角, 小于这个角度孤子才会吸引.数值模拟验证了理论解析的结果. 关键词： 亚强非局域 相互作用 空间光孤子 全光开关     

光致异构聚合物中相互作用光学空间孤子对的垂直光调控

采用数值法研究了在具有光致异构非线性的聚合物中平行传播的光学空间孤子对(信号光)被另一束垂直入射光调控的情况.调节调控光和信号光的初始相位差、调控光入射位置等可以使信号光孤子产生合成、分开等现象，对此给出了物理解释.这种相互作用的空间光孤子被垂直光调控的现象可望应用于光合成、光互联、光波导等方面. 关键词： 光学空间孤子对 相互作用 垂直光调控 光致异构     

平面波导阵列布喇格光栅及其光辐照制作方法

本文提出了一种新的平面波导阵列布喇格光栅结构,并给出了在光敏感材料中制作这种波导光栅结构的全息光辐照方法.以LiNbO3:Fe晶体作为光敏感材料,用不同空间频率的双光束干涉条纹辐照后,通过数字全息技术对晶体的光致折射率分布测量和进行的导波衍射测试结果表明,利用这种光辐照方法在光敏感材料中制作平面波导阵列全息布喇格光栅是完全可行的.其显著的导波衍射现象表明,如果在平面波导阵列中制作多重布喇格光栅,有可能使其成为超密集波分复用（UDWDM）系统中波长复用/解复用的核心器件.     

有限宽平板波导中的克尔空间孤子及全光器件的设计

利用数值模拟的方法研究了倾斜入射的傍轴光束在有限宽非线性平板波导内的传输规律.研究发现,当不同波长相同束宽的光束各以临界功率倾斜入射波导时,如果倾斜角、入射点都一样,它们将沿大致相同的周期性的Z字形路径传输;如果光束功率进一步增大,相邻反射点之间的间距随传输距离有逐渐变大的趋势,Z字形路径不再有严格的周期性;当功率相当大时,光束将沿波导z方向传输,不再在波导的两个边界之间来回反射.利用倾斜入射光束在波导内的传输路径随功率而变的特点,设计了一个功率开关和一个光时分解复用器. 关键词： 空间光孤子 有限宽非线性平板波导 全光器件     

The modified propagation equation for TM polarized subwavelength spatial solitons in a nonlinear planar waveguide

The wave equation of TM polarized subwavelength beam propagations in a nonlinear planar waveguide is derived beyond the paraxial approximation. This modified equation contains more higher-order linear and nonlinear terms than the nonlinear Schrödinger equation. The propagation of fundamental subwavelength spatial solitons is numerically studied. It is shown that the effect of the higher nonlinear terms is significant. That is, for the propagation of narrower beam the modified nonlinear Schrödinger equation is more suitable than the nonlinear Schrödinger equation.     

Higher-order Dirac solitons in binary waveguide arrays

We study optical analogues of higher-order Dirac solitons (HODSs) in binary waveguide arrays. Like higher-order solitons obtained from the well-known nonlinear Schrödinger equation governing the pulse propagation in an optical fiber, these HODSs have amplitude profiles which are numerically shown to be periodic over large propagation distances. At the same time, HODSs possess some unique features. Firstly, the period of a HODS depends on its order parameter. Secondly, the discrete nature in binary waveguide arrays imposes the upper limit on the order parameter of HODSs. Thirdly, the order parameter of HODSs can vary continuously in a certain range.     

扩散效应对光伏孤子相互作用的影响

用数值方法研究扩散效应对两个平行传播相干光伏孤子光束相互作用的影响. 结果表明，在扩散效应的影响下，两相干孤子光束同相相互作用不是使它们相互融合, 而是使它们趋向相互分离，且光束之间存在能量耦合；异相孤子相互作用不再是简单地互相排斥，在一定的条件下，两光束既互相排斥，又同时向同侧偏转. 关键词： 光伏空间孤子 相干相互作用 扩散效应     

One-dimensional nonparaxial bright solitons and their coherent interactions in Kerr media

<正>The existence of one-dimensional bright Kerr solitons is investigated in Kerr media beyond the paraxial approximation. It is found that a nonparaxial soliton with no less than a minimum dimensionless width of about 0.76 can exist, which corresponds to the real width about a wavelength.Besides,the coherent interactions between two nonparaxial bright solitons in Kerr media are also investigated in detail.It is found that their separation and intensity ratio have great influence on the coherent interaction between these two solitons.Furthermore,the effect of the relative phase difference on the nonparaxial interaction is quite different from that on the paraxial interaction.Periodical breath, merging,repulsion,and energy transferring can be realized separately by choosing an appropriate initial relative phase between the coherent solitons.     

Optical analogue of relativistic Dirac solitons in binary waveguide arrays

We study analytically and numerically an optical analogue of Dirac solitons in binary waveguide arrays in the presence of Kerr nonlinearity. Pseudo-relativistic soliton solutions of the coupled-mode equations describing dynamics in the array are analytically derived. We demonstrate that with the found soliton solutions, the coupled mode equations can be converted into the nonlinear relativistic 1D Dirac equation. This paves the way for using binary waveguide arrays as a classical simulator of quantum nonlinear effects arising from the Dirac equation, something that is thought to be impossible to achieve in conventional (i.e. linear) quantum field theory.     

空间光孤子脉冲在平面光波导中的传输

分析研究了空间光孤子脉冲化后在反常群速色散的克尔非线性平面光波导中的传输特性和稳 定性.当空间光孤子脉冲的时间宽度等于某一临界值时，脉冲发生自陷，小于该值时，脉冲 发生扩散，大于该值时，脉冲发生塌陷.空间光孤子的阶数越高，这个临界值越小.当空间光 孤子脉冲的时间宽度等于某一特定值时，脉冲塌陷最快，与这个特定值相差越大，塌陷越慢 .空间光孤子的阶数越高，这个特定值越小.脉冲自陷后的峰值光强、时间和空间宽度与输入 时的值有明显的不同. 关键词： 脉冲自陷 脉冲塌陷 光孤子     

多个部分非相干光孤子的相互作用

基于相干密度理论，数值地研究了在饱和对数非线性介质中多个部分非相干光空间孤子之间的相互作用. 数值结果表明，在非相干参量较小情况下，非相干光孤子的相互作用与相干光孤子的相互作用规律较类似. 当非相干参量较大时，强的非相干性模糊了孤子之间的相位关系，孤子间的相互作用主要以非相干相互吸引作用为主. 特别是在非相干参量较大而且孤子初始相对相位差为π的情况下，多个部分非相干光孤子可并行传播形成稳定的阵列孤子. 利用多个非相干光孤子的不同相互作用形态写入各种阵列波导，为实现光控制光、导向光提供了一种可能性. 关键词： 多个部分非相干光空间孤子 空间光孤子的相互作用 相干密度理论 饱和对数非线性