加外电场的光伏光折变晶体中的空间孤子波

证明了在加外电场的光伏光折变晶体中存在着明、暗稳态空间孤子波.它源于对外电场的非均匀空间屏蔽和光伏效应.同已报道的稳态光折变空间孤子相比，它具有不同的特性和物理根源.当外电场足够强时，它类似于屏蔽孤子；当外电场为零时，它退化成闭路条件下的光伏孤子. 关键词：     

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.     

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.     

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.     

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     

Steady-State Spatial Solitons in Low-Amplitude Regime in Biased Photorefractive-Photovoltaic Crystals

1　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　Ｓｔｅａｄｙ ｓｔａｔｅｐｈｏｔｏｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ (ＰＲ)ｓｐａｔｉａｌｓｏｌｉｔｏｎｓ[1～ 3] ｈａｖｅｂｅｅｎｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｅｘｔｅｎｓｉｖｅｌｙｉｎｔｈｅｐａｓｔｆｅｗｙｅａｒｓ.Ａｔｐｒｅｓｅｎｔｔｈｅｓｅａｒｅｔｗｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｋｉｎｄｓｏｆｓｔｅａｄｙ ｓｔａｔｅＰＲｓｏｌｉｔｏｎｓ :ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ[1 ,2 ] ｓｏｌｉｔｏｎｓａｎｄｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ (ＰＶ) [3]ｓｏｌｉｔｏｎｓ.Ｍｏｒｅｒｅｃｅｎｔｌｙ ,ｗｅｈａｖｅｓｈｏｗｎｔｈｅｏ…     

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.     

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.     

光折变介质中的空间孤子

本文介绍了光折变空间光孤子的研究历史及发展现状 ,说明了不同类型的光折变空间光孤子的产生条件、物理机理及特性 ,描述并分析了它们之间的相互作用行为 ,最后还展望了它们的应用前景。     

光折变介质中的空间弧子

本介绍了光折变空间光孤子的研究历史及发展现状,说明了不同类型的光折变空间光孤子的产生条件、物理机理及特性,描述并分析了它们之间的相互作用行为,最后还展望了它们的应用前景。     

有偏压的光伏光折变晶体中的空间孤子

证明了有偏压的光伏光折变晶体中存在着明、暗稳态的空间孤子.它源于对外电场的非均匀空间屏蔽和光伏效应.与已报道的稳态光折变空间孤子相比,它具有不同的特性.当外电场为某一特定值时,用改变外电场的极性和旋转光的偏振方向可以实现明孤子与暗孤子的相互转换.当外电场足够强可以忽略光伏效应时,它类似于屏蔽孤子;当不存在外电场时,它类似于开路条件下的光伏孤子. 关键词：     

微扰变分法对光折变空间孤子相互作用的研究

利用微扰变分法研究了光折变屏蔽孤子的相干相互作用,得出了光折变空间屏蔽孤子在晶体中同相相互作用时发生第一次碰撞的位置和碰撞周期解析表达式,并对孤子同相和反相相互作用的物理机制进行了分析.研究结果表明:当两孤子尾部交叠时就会发生相互作用,相互作用力的大小与孤子的相对强度、相对间距以及晶体外加电场的大小有关.孤子的相对强度越大、相对间距越小以及晶体外加电场越强,孤子间相互作用力越大;相互作用力的性质与初始相位差有关,同相相互吸引,反相相互排斥.     

Holographic solitons in centrosymmetric photorefractive crystals

The conditions necessary for obtaining holographic solitons in centrosymmetric photorefractive crystals are discussed. When both the intensity modulation of the two interacting waves and the angle between the vector of each beam and the longitudinal axis are small, centrosymmetric photorefractive crystals with a positive (or negative ) effective quadratic electro-optic coefficient are able to support bright (or dark) holographic solitons. The intensity width at half maximum of bright and dark solitons is inversely proportional to the external bias field. The holographic solitons can also exit in dissipative centrosymmetric photorefractive crystals when the applied external bias field is large enough.     

外加电场光折变有机聚合物串联回路中独立空间孤子对

对外加电场光折变有机聚合物串联回路中独立空间孤子对进行了理论研究,导出了在光折变有机聚合物串联回路中两光束传播的耦合方程,证明了串联回路中存在暗-暗、明-暗和明-明三种独立空间孤子对.在光束的空间展宽远小于有机聚合物宽度的极限条件下,暗-暗孤子对之间孤子入射光强的改变可相互影响到对方的包络和动态演化.对于明-暗孤子对,暗孤子通过光电流能影响明孤子,但明孤子不能影响暗孤子.明-明孤子对之间没有影响. 关键词： 非线性光学 光折变效应 光折变聚合物 空间孤子对     

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.     

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.     

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.     

Multiple incoherent gray photorefractive spatial solitons

We show that an even-number sequence of multiple incoherent gray photorefractive spatial screening solitons is possible. When the external voltage is small, only an incoherent Y-junction photorefractive spatial screening soliton is generated, corresponding to the lowest order in the even-number incoherent soliton sequence. When the external voltage is increased, the incoherent gray soliton beam splits into an even-number sequence of multiple incoherent gray photorefractive spatial screening solitons. For a given physical system such an even-number sequence of multiple incoherent gray photorefractive spatial screening solitons is obtained by either increasing the external voltage and decreasing the full width half maximum (FWHM) of the beam’s intensity or increasing the external voltage and decreasing the beam’s grayness.     

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.