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     

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     

有外加电场的光伏光折变晶体中的非相干耦合亮-暗屏蔽光伏孤子对

对有外加电场的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了研究,证明非相干耦合亮暗屏蔽光伏孤子对的存在. 关键词： 光折变 空间孤子 光伏效应     

双光子光折变晶体串联回路中独立屏蔽光伏孤子对

提出了在由两块双光子光伏光折变晶体和一个电源通过导线串联而成的回路中存在双光子独立屏蔽光伏空间孤子对的理论.在适当的条件下导出了两光束在晶体回路中传播的耦合方程。证明了在回路中存在暗-暗、明-暗和明-明双光子独立屏蔽光伏空间孤子对。在光束的空间展宽远小于晶体宽度的极限条件下,对每种孤子对中两孤子相互作用的研究表明,暗孤子通过光电流能影响孤子对中另一孤子,但明孤子不能影响另一孤子。     

亮-暗非相干耦合光伏孤子对

对开路光伏介质中两束共线传播的互不相干光束的耦合作用进行了研究，发现在光伏效应的作用下，介质中可形成亮-暗非相干耦合空间孤子对，并对这种孤子对的物理特性进行了讨论。     

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.     

空间非相干多分量光束构成的非相干耦合屏蔽孤子对

两束本身具有空间非相干性的非相干多分量光束可以在光折变介质中形成非相干耦合 屏蔽孤子对，利用相干密度法得到了亮 亮、暗 暗型耦合孤子对的解，并研究了构成 非相干孤子对分量光束的相干组分的传播特性. 关键词： 空间非相干多分量光束 耦合孤子对 相干密度 相干组分     

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.     

闭路光伏光折变聚合物中非相干耦合亮-暗空间孤子对

为了得到闭路光折变有机聚合物中存在非相干耦合亮-暗光伏空间孤子对,采用数值模拟的方法,对稳态情况下两束互不相干的光束,在闭路光伏光折变有机聚合物中的传播进行了研究。结果表明,具有相同偏振和相同波长的两束互不相干的光束,可在光伏光折变有机聚合物中形成非相干耦合亮-暗光伏孤子对。在给定适当参量或扰动不太大的情况下,孤子对中的亮孤子和暗孤子都能在光伏光折变有机聚合物中稳定传播。研究结果可为光折变有机聚合物空间孤子理论的发展提供理论依据。     

含分压电阻的非相干耦合光折变屏蔽光伏空间孤子对

建立了含分压电阻的非相干耦合光折变屏蔽光伏空间孤子对理论.当分压电阻、晶体外加电场和晶体的光伏场取不同值时,可分别得到有无分压电阻的非相干耦合屏蔽孤子对、开路的非相干耦合光伏孤子对、有无分压电阻的闭路的非相干耦合光伏孤子对和有无分压电阻的非相干耦合屏蔽光伏孤子对.先前已报道的非相干耦合孤子对理论都可在不同的条件下从本文理论得出.     

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.     

Low-amplitude Screening-photovoltaic Spatial Solitons in Biased Photovoltaic Photorefractive Crystals

1　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　Ｐｈｏｔｏｒｅｆｒａｃｔｉｖｅｓｐａｔｉａｌｓｏｌｉｔｏｎｓｈａｖｅａｔｔｒａｃｔｅｄｇｒｅａｔａｔｔｅｎｔｉｏｎｉｎｔｈｅｐａｓｔｙｅａｒｓ[1～ 11] .Ｔｈｅｙｈａｖｅｂｅｃｏｍｅｏｎｅｏｆｃｏｎｓｉｄｅｒａｂｌｅｓｕｂｊｅｃｔｓｉｎｐｈｏｔｏｒｅｆｒａｃｔｉｖｅｎｏｎｌｉｎｅａｒｏｐｔｉｃｓ .Ｕｐｏｎｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ ,ｐｈｏｔｏｒｅｆｒａｃｔｉｖｅｍａｔｅｒｉａｌｓｃａｎｓｅｔｕｐｓｐａｃｅ ｃｈａｒｇｅｆｉｅｌｄｉｎｃｒｙｓｔａｌｓ,ｗｈｉｃｈｗｉｌｌｉ…     

Low-amplitude Screening-photovoltaic Spatial Solitons in Biased Photovoltaic Photorefractive Crystals

The low-amplitude spatial solitons in biased photovoltaic photorefractive crystals are investigated theoretically. The analytical solutions for both the bright and the dark low-amplitude screening-photovoltaic spatial solitons in photorefractive crystals are obtained. The expressions for the width of these solitons are given. The explicit expressions for the spatial deflection and angular deviation of the bright low-amplitude screening-photovoltaic spatial soliton are also presented by taking into account the effect of diffusion.     

Incoherently Coupled Grey-Grey Spatial Soliton Pairs in Biased Two-Photon Photovoltaic Photorefractive Crystals

The incoherently coupled grey-grey screening-photovoltaic spatial soliton pairs are predicted in biased two-photon photovoltaic photorefractive crystals under steady-state conditions. These grey-grey screening-photovoltaic soliton pairs can be established provided that the incident beams have the same polarization, wavelength, and are mutually incoherent. The grey-grey screening-photovoltaic soliton pairs can be considered as the united form of grey- grey screening soliton pairs and open or closed-circuit grey-grey photovoltaic soliton pairs.     

Screening-photovoltaic grey spatial soliton families in biased two-photon photovoltaic photorefractive crystal

To study the grey spatial soliton families in biased two-photon photovoltaic photorefractive crystal, the dynamical evolution equation and the numerical solution of the grey spatial soliton families were established. The numerical results show that the incoherently coupled screening-photovoltaic grey soliton families can be established provided the multiple incident beams have the same polarization, wavelength, and are mutually incoherent. The screening-photovoltaic grey soliton families can be considered as the united form of screening grey soliton families and open- or closed-circuit photovoltaic grey soliton families due to two-photon photorefractive effect.     

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.     

匹配高斯光束在耗散晶体中的孤波演化及偏转特性

研究了匹配的高斯光束在加外电场的耗散型光伏光折变晶体中的动态演化及其偏转特性.结果表明，对于给定的耗散系统，若该系统能支持某一特定的耗散全息屏蔽光伏明孤子，也可能找到与之相匹配的高斯光束，则该匹配的高斯光束能在此给定的耗散系统中演化成稳定的屏蔽光伏空间孤子.同时，考察了扩散效应对此匹配的高斯光束的影响，结果显示，扩散效应将造成此匹配的高斯光束孤波在演化过程中产生偏转现象，而且其偏转过程与之相对应的明孤子的偏转过程具有极其类似的特征.通过比较研究匹配的高斯光束与耗散全息屏蔽光伏明孤子的偏转特征曲线，我们发现，对于匹配的高斯光束，其空间偏转的数值计算结果与明孤子偏转的解析计算结果非常接近.总之，在耗散系统中，匹配的高斯孤波的动态演化特性(包括偏转过程)与耗散全息屏蔽光伏明孤波的演化特性是相符合的.因此，人们往往可直接用匹配的基模高斯光束代替耗散全息屏蔽光伏明孤波，为理论分析和实验研究提供了便利.     

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。     

INCOHERENTLY COUPLED SCREENING-PHOTOVOLTAIC SOLITON FAMILIES IN BIASED PHOTOVOLTAIC PHOTOREFRACTIVE CRYSTALS

It is shown that the existence of incoherently coupled screening-photovoltaic soliton families is possible in biased photovoltaic photorefractive crystals under steady-state conditions. These screening-photovoltaic soliton families can be established provided the multiple incident beams have the same polarization and wavelength, and are mutually incoherent. Such soliton families reduce to screening-photovoltaic soliton pairs when they contain only two components. Relevant examples are presented where the photovoltaic photorefractive crystal is of the lithium niobate type.     

高斯光束在有外电场的双光子光伏光折变材料中的演化

为了得到一束高斯光束和两束高斯光束的相互作用在有外电场的双光子光伏光折变材料中的演化结果,将高斯光束作为入射波,采用数值方法求解波传播方程。研究结果表明:在外加电场、光强峰值分别与晶体参量匹配的情况下,一束高斯光束能演化为稳定的屏蔽光伏明孤子,而在不匹配时,一束高斯光束在传播过程中则呈现周期性压缩或膨胀现象。同时也发现:在作用距离范围内,同相位的两高斯光束相互吸引,并伴随有融合现象;而相位相反的两高斯光束相互排斥,且其排斥作用随着光束初始间距的减小而增加,当两高斯光束的相位差位于区间(0,π)和(-π,0)时,其相互作用过程中伴有能量的转移,两区间中能量转移方向相反。