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。     

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.     

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。     

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.     

基于双光子光折变效应的非相干耦合灰光伏孤子族

为了研究开路条件下双光子光伏光折变材料中的灰光伏孤子族,建立了光伏孤子族的动态演化方程,给出了非相干耦合灰光伏孤子族的数值解.采用数值模拟的方法,求解孤子族的数值表达式.结果表明:这种孤子族是由多束偏振方向和波长都相同的互不相干光束耦合形成的.当孤子族只有两个分量时,灰光伏孤子族可以退化成灰-灰光伏孤子对|当孤子的灰度参量取零时,灰光伏孤子族退化成暗光伏孤子族,灰-灰光伏孤子对退化成暗-暗光伏孤子对.文中采用的光伏光折变材料是LiNbO3.     

有分压电阻和e偏振非相干背景光辐照的光折变晶体中非相干耦合空间孤子对

为了得到光折变晶体中非相干耦合空间孤子对统一理论的结果,基于单光子光折变空间光孤子的基本理论模型,建立了稳态条件下有分压电阻和e偏振非相干均匀背景光辐照的单光子光伏光折变晶体中非相干耦合空间孤子对理论.研究表明:这种孤子对是由两束偏振方向和波长都相同的互不相干光束耦合形成的,孤子对两光束都能在晶体中稳定传播;当分压电阻、e偏振背景光、外加电场和光伏场取不同值时,可获得14种光折变非相干耦合空间孤子对.本文的结果对完善和充实光折变空间孤子理论体系有重要意义.     

有分压电阻和e偏振非相干背景光辐照的光折变晶体中非相干耦合空间孤子对

为了得到光折变晶体中非相干耦合空间孤子对统一理论的结果,基于单光子光折变空间光孤子的基本理论模型,建立了稳态条件下有分压电阻和e偏振非相干均匀背景光辐照的单光子光伏光折变晶体中非相干耦合空间孤子对理论. 研究表明:这种孤子对是由两束偏振方向和波长都相同的互不相干光束耦合形成的, 孤子对两光束都能在晶体中稳定传播;当分压电阻、e偏振背景光、外加电场和光伏场取不同值时, 可获得14种光折变非相干耦合空间孤子对. 本文的结果对完善和充实光折变空间孤子理论体系有重要意义.     

非相干耦合热电光伏光折变空间孤子对(英文)

基于无偏压光伏光折变晶体,理论研究了热电效应和光伏效应共同作用下的稳态空间孤子对.从非相干耦合波方程出发,推导了热电光伏孤子对的数值解;采用有限差分方法,数值模拟了各类孤子对的强度包络.结果表明:在自散焦光伏光折变晶体中,当正的热电场远大于光伏场时,亮-亮孤子对可以存在;当暗-暗或者灰-灰孤子对存在时,负的热电场可以增强自散焦效应,进而减小孤子的半峰全宽.各类孤子对的半峰全宽可以通过改变热电场的大小而加以操控.此外,非相干耦合热电光伏孤子对可以在一定条件下分别退化成热电孤子对或者光伏孤子对.借助晶体的热电效应,可以使光折变晶体LiNbO3从自散焦转变成自聚焦,从而灵活控制晶体中孤子对的特性.     

双光子光折变介质中非相干耦合亮-暗混合屏蔽孤子族

 根据光波耦合方程及亮-暗孤子对解,对稳态情况下多束互不相干的光束在有外加电场的双光子非光伏光折变晶体中的传播进行分析,给出产生亮-暗双光子光折变屏蔽光伏孤子族需满足的条件。证明有外加电场双光子非光伏光折变晶体中存在非相干耦合亮-暗混合屏蔽孤子族,孤子族由偏振态和波长都相同的多束互不相干的光形成。当外加电场方向和晶体光轴方向相同时,双光子光折变晶体可支持亮孤子族总峰值光强稍大于暗孤子族总峰值光强的的非相干耦合亮-暗混合孤子族,当外加电场方向与晶体光轴方向相反时,双光子光折变晶体可支持亮孤子族总峰值光强稍小于暗孤子族总峰值光强的非相干耦合亮-暗混合孤子族。     

Incoherently coupled bright–dark hybrid soliton families in biased photovoltaic–photorefractive crystals

The propagation of multiple mutually incoherent spatial solitons in biased photovoltaic–photorefractive crystals is investigated under steady-state conditions. It is shown that incoherently coupled bright–dark hybrid screening–photovoltaic soliton families can be established in the crystals provided that the mutually incoherent incident beams have the same polarization and the same wavelength. Relevant examples are presented where the photovoltaic–photorefractive crystal is taken to be lithium niobate. Received: 15 May 2000 / Revised version: 27 July 2000 / Published online: 5 October 2000     

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.     

光折变非相干耦合空间孤子族统一理论

理论证明了稳态条件下有分压电阻和e偏振非相干均匀背景光辐照的光伏光折变晶体中存在非相干耦合空间孤子族.这种孤子族是由多束偏振方向和波长都相同的互不相干光束耦合形成的.孤子族各分量成分光束都能在晶体中稳定传播.当入射光束中只含有一个或两个分量时,空间孤子族退化为空间孤子或非相干耦合孤子对.当分压电阻、 e偏振背景光、 外加电场和光伏场取不同值时,可获得14种光折变非相干耦合空间孤子族.先前已报道的非相干耦合空间孤子族都可在不同条件下从本文中得到.     

Incoherent interaction between bright–bright photovoltaic soliton in an unbiased series two-photon photorefractive crystal circuit

We have investigated incoherent interaction between photovoltaic bright–bright soliton pairs in photorefractive crystals under steady-state condition in an unbiased series two-photon photorefractive crystal circuit in one dimension. The numerical scheme according to the Crank-Nicholson and Runge-kutta methods are applied to simulate the propagation of incoherent interaction for different normalized separation distances and different E₀. Results show that in the case of one-dimensional interaction between these photovoltaic solitons, attraction occurs and width of beams decreases with increasing biased field E₀ and two soliton interact in longer distance for smaller E₀. The result can be used for design optical switches that controlled by biased field.     

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.     

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.