基于光折变双光束耦合的刚性全息明孤子的温度依赖特性研究

研究了基于双光束耦合的光折变耗散系统中全息明孤子的温度演化特性.数值计算结果表明，晶体温度与刚性全息孤子的稳定性密切相关.在一定温度下，全息孤子能在晶体中传播足够远的距离；当晶体温度漂移不大时，入射孤子能演化成稳定的全息孤子继续传播；而当晶体温度变化足够大时，孤子波强度随传播距离增加或减小，入射孤子不能以稳定的全息孤子态传播.讨论了将刚性全息孤子的温度特性应用于光学衰减、中继器件的可能性. 关键词： 空间光孤子 光折变非线性光学 耗散系统 全息聚焦     

有偏压中心对称光折变晶体中的屏蔽孤子

给出了中心对称光折变晶体中屏蔽孤子的高阶空间电荷场.当高阶项可以忽略时,这个电荷场就变为早前在中心对称光折变晶体中研究的屏蔽孤子的空间电荷场.研究了中心对称光折变晶体中屏蔽孤子的高阶非线性波动方程.在适当的条件下,这个非线性波动方程能够展示明暗空间光孤子.这类晶体不同于非中心对称晶体,其非线性折射率的改变来源于二次电光效应,而不是一般的线性电光效应.应用光束传播的方法,对这些孤子的稳定性进行了讨论.表明在小的微扰下这类孤子是稳定的,不会发生分裂.     

非对称光折变全息空间光孤子的存在曲线

证明了在加外电场的光折变晶体中存在非对称全息空间光孤子对，其特征是孤子对中的两个 孤子具有相同的宽度、不同的振幅.给出了这种孤子对的存在曲线，其中存在三个具有不同 特征的区域：对于给定的外加电场来说，当孤子对中两个孤子的入射峰值强度之和与背景光 强度之比足够大或者足够小时，孤子宽度强烈依赖于这个比值，而在此中间的一段区域，孤 子宽度几乎不随这个比值而变化.非对称情况下这个中间区域的范围比对称情况的窄. 关键词： 空间光孤子 光折变非线性光学 全息光栅     

双光子光折变介质中非相干耦合光伏孤子族

为了得到双光子非相干耦合光伏孤子族的结果,采用数值模拟方法,对稳态情况下多束互不相干的光束在双光子光伏光折变晶体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多束互不相干的入射光束可在晶体中形成双光子非相干耦合光伏孤子族。当入射光束中仅包含两个分量时,孤子族就转化为光伏孤子对。并用双光子光伏光折变晶体Cu:KNSBN和LiNbO3进行了分析说明。研究结果可为空间光孤子理论的发展提供理论依据。     

有偏压光折变晶体中的小振幅行波孤子

利用行波变换法，推导出有正偏压光折变晶体中小振幅光波的行波正、负孤子解，证明在有正偏压光折变晶体中存在着正、负行波孤子；研究行波正、负孤子在光折变晶体中的传播，同已报道的稳态光折变空间孤子相比，它们具有不同的特性，行波正、负孤子在晶体中都表现为亮孤子，其幅度和宽度不变，传播中沿着直线的轨迹偏转，调整系统参数可以任意控制偏转角度. 关键词： 行波孤子 行波变换 光折变晶体 偏转     

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.     

无偏压的串联光折变晶体回路中高斯光束传播特性调节

根据串联光折变晶体回路中独立空间孤子对理论,研究了明暗孤子对之间的相互依赖特性.假设一束暗孤子波和一束高斯光束分别入射到回路中两块晶体上,利用数值计算方法讨论了改变其中暗孤子光束的强度对高斯光束在另外一个晶体中传播特性的影响.结果表明,调节暗孤子的强度能够影响高斯光束的传播特性,可以决定高斯光束在晶体中是否能够演化为稳定传播的明孤子波 关键词： 非线性光学 光折变效应 光折变空间孤子对 高斯光束     

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．     

有偏压的光伏光折变晶体中的空间灰孤子

修正和完善了有偏压的光伏光折变晶体中空间孤子的非线性波动方程的理论.当光伏效应可忽略时,它转化为屏蔽孤子的非线性波动方程;当外电场为零时,它转化为闭路和开路光伏孤子的非线性波动方程.证明了有偏压的光伏光折变晶体中存在着空间灰孤子.它起源于对外电场的非均匀空间屏蔽和光伏效应.当光伏效应可忽略时,它转化为屏蔽灰孤子;当外电场为零闭路时,它预言了在光伏光折变晶体中存在着光伏灰孤子.     

背景光光伏效应对屏蔽-光伏空间孤子的影响

在光伏晶体两端外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. 关键词： 屏蔽-光伏 空间孤子 孤子宽度 亮暗孤子转换     

Optical control of arrays of photorefractive screening solitons

We discuss the creation of an array of 9 x 9 photorefractive spatial screening solitons in a strontium barium niobate crystal. We investigate the waveguide properties of each channel with a beam of different wavelength and find that the waveguides guide the probe beam independently. A supplementary beam is used to influence the paths of the array solitons and to effectively combine two channels by use of mutual attraction of solitons. To our knowledge this is the first all-optical control of an array of photorefractive solitons. Furthermore, we show that in principle image procession is possible with parallel propagation of photorefractive solitons.     

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.     

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。     

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.     

Dynamic behavior of spatial bright solitons in a biased transversely shifting photorefractive crystal

We have observed and simulated the dynamic evolution of a beam launched into a biased transversely shifting photorefractive crystal. Propagating in this scheme, the beam can trap into spatial solitons and then deflect to the beam shifting side. The deflected amplitude of solitons relates to the shifting velocity of the sample (beam). At a higher shifting velocity, the bending amplitude of the beam will be decreased. We attribute this bending to the nonlinear relaxation effect present in the samples. The experiment and the simulation show fairly good agreement.     

SBN:Cr晶体中孤子诱导的实时平面光波导及其导光特性分析

通过数值模拟和实验对SBN:Cr晶体中的（1+1）维亮屏蔽空间孤子及其诱导的实时平面光波导的导光特性进行了研究.采用分步束传播法和Petviashvili迭代法对（1+1）维亮屏蔽空间孤子的特性进行了模拟.通过求解本征方程,对孤子诱导平面波导中存在的导波模式进行了数值求解.采用633 nm的He-Ne激光作为孤子诱导光束,532 nm的半导体泵浦的固体激光作为探测光,在固液同成分的SBN:Cr晶体中进行了实验研究.实验结果和数值模拟的结果符合的很好.而且结果表明SBN:Cr晶体中红光诱导的波导可以作为实时光波导.     

Incoherent interaction between one- and two-dimensional solitons in noncentrosymmetric photorefractive media

The incoherent interaction between solitons with different transverse dimensions in a noncentrosymmetric photorefractive crystal is studied both in theory and in experiment. An anomalous incoherent interaction between one- and two-dimensional solitons, whose attractive and repulsive effects depend on the soliton separation, is numerically demonstrated by employing an anisotropic model. By launching a one-dimensional green beam and a two-dimensional red beam into a biased SBN:60 crystal, the hybrid-dimensional soliton interaction is performed. The experimental results are in good agreement with the numerical ones.     

温度对双光子亮光伏空间孤子演化特性的影响

基于扩散效应及暗辐射强度对温度的依赖关系,研究了温度对双光子光伏光折变介质中亮光伏空间孤子动态演化及自偏转特性的影响。将亮孤子作为入射孤子波,采用数值方法求解孤波演化方程,结果表明:在给定温度下,双光子光折变介质中可以形成稳定的亮光伏空间孤子,当介质的温度变化不大时,孤子将克服较小的扰动而保持稳定的孤子传播,当温度变化足够大时,孤子将变得不稳定甚至崩溃;在一定温度范围内,孤子中心的自偏转距离随着温度的升高而增加,在特定温度下达到最大值,之后随着温度的升高而减小。