暗-暗与亮-暗光伏孤子相互作用

用数值方法分析了平行传播异色光伏暗孤子之间及亮-暗孤子之间的相互作用.结果表明，光伏暗孤子共轴传播能在有限的距离内保持准孤子形态，靠近传播时存在着相互吸引的作用 ，而相距较远传播时表现为一孤子暗区使另一孤子的缓变光场部分发生局部会聚作用.光伏暗孤子与亮孤子的相互作用随距离的不同可使亮孤子光强分布变尖锐或变平缓，以及使亮孤子发生能量转移.从两束信号光共同引起折射率波导这一物理机理对光伏孤子这些相互作用给出定性物理解释. 关键词： 光伏空间孤子 暗孤子 亮孤子 相互作用     

多个光伏空间亮孤子相互作用研究

用数值方法分析了多个平行传播一维光伏空间亮孤子之间的相干相互作用.结果表明，同相多个孤子相互作用时，它们不同于两个孤子时的周期性的融合和分开，而是会在整体吸引靠近过程中发生孤子的逐步融合作用.多个孤子相互之间发生能量耦合作用时，可简单归结为三种基本的相互作用模式.而邻近相互反相的多个孤子相互作用时，能保持很好的稳定传播特性，其对形成孤子阵列及阵列波导具有指导意义. 关键词： 光伏空间孤子 多个孤子 相互作用     

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     

扩散效应对相干屏蔽光伏孤子对相互作用的影响

为了研究扩散效应对相干屏蔽光伏孤子对相互作用的影响.将两个平行传播相干屏蔽光伏孤子光束作为入射波,采用数值方法求解有扩散效应的波传播方程.结果表明,在扩散效应影响下,两相干屏蔽光伏孤子光束同相相互作用不是原来融合,而是使它们趋于分离,且光束之间存在能量的耦合;异相孤子的相互作用不再是简单的相互排斥,在一定的条件下,两束孤子光束既互相排斥,又同时向同侧偏转.     

光伏孤子对向传播相互作用研究

用数值方法研究了对向传播条件下不同频率的光伏孤子的相互作用行为.结果表明，两个不同频率的光伏孤子在对向传播相互作用过程中表现出不同的空间演化动力学特性.共轴对向传播时两孤子光场有着不同的会聚或发散行为，并且依赖于晶体长度；非共轴对向靠近传播孤子的会聚或发散作用有所减弱，但频率较大的孤子对频率较小的孤子有显著的吸引作用，使其发生横向偏移，孤子的演化方式也不同于同向传播的情形.     

亮-暗复色光伏孤子

提出一种实现亮-暗复色光伏孤子的方法.不共轴的两束同频率相干但反相的亮光束共同形成一中空光束，在此暗区引入另一束不同频率的亮光束.这三束光在一定条件下可以通过非线性相互作用而形成亮-暗复色孤子.通过数值分析的方法对这种亮-暗复色光伏孤子的空间动力过程进行了研究.研究表明，这种亮-暗结构具有光控光特性. 关键词： 亮-暗复色光伏空间孤子 光控光     

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     

相干光伏空间孤子非对称碰撞研究

采用数值方法研究了三个呈非对称分布的相干光伏空间孤子碰撞相互作用.结果表明,随着信号光的入射角度在一定范围内逐渐改变,三个孤子在晶体中碰撞后会产生孤子的分裂或湮没现象.当孤子碰撞后出现分裂或湮没时,若保持孤子的碰撞角度不变,改变其中任意一个孤子的初始相对相位,孤子的碰撞行为也将随之迅速改变,产生新的孤子分裂、湮没或其他碰撞现象.另外,研究结果还表明,作为具有不可积哈密顿系统特性的光伏孤子,其小角度碰撞过程中动量和能量仍然是守恒的. 关键词： 光伏孤子 非对称碰撞 分裂 湮没     

飞秒暗孤子间相互作用的数值研究

通过数值模拟对飞秒暗孤子间的相互作用进行了研究，并且同飞秒亮孤子和皮秒暗孤子分别进行了比较，结果表明：同飞秒亮孤子相比，飞秒暗孤子间的相互作用比较小，前者表现为相互吸引、碰撞、合二为一，然后相互排斥，不具有周期性；而后者从一开始就相互排斥，且这种排斥作用较亮孤子来说相当微弱，同样也不具有周期性。此外，数值模拟的结果还表明，飞秒暗孤子间的相互作用同皮秒尺度下暗孤子间的相互作用基本一致，并且通过计算表明，飞秒暗孤子间的相互作用在一定范围内仍可利用皮秒尺度下暗孤子间相互作用的经验公式。但是，数值模拟结果显示，两孤子的初始间距越小，由经验公式计算结果所带来的误差就越大。     

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。     

Break up of bound-N-spatial-soliton in a ramp waveguide

We present an analytical and numerical investigation of the propagation of spatial solitons in a nonlinear waveguide with ramp linear refractive index profile (ramp waveguide). For the propagation of a single soliton beam in a ramp waveguide, the particle theory shows that the soliton beam follows a parabolic curve in the region where the linear refractive index increases and a straight line outside the waveguide. The acceleration of the soliton depends on the beam intensity: higher amplitude solitons experience higher acceleration. Numerical calculations using an implicit Crank–Nicolson scheme confirm the result of the particle theory. Combining these propagation properties with the theory about bound-N-soliton, we study the break up of such a bound-N-soliton in a ramp waveguide. In a ramp waveguide, a bound-N-soliton will always be splitted into N independent solitons with the higher amplitude soliton emitted first. The amplitude of the separated solitons after break up are calculated using the soliton theory as if the solitons are independent. Numerical simulations show that the results agree quite well with this theoretical prediction, indicating that the interaction during break up has only little influence.     

Break up of bound-N-spatial-soliton in a ramp waveguide

We present an analytical and numerical investigation of the propagation of spatial solitons in a nonlinear waveguide with ramp linear refractive index profile (ramp waveguide). For the propagation of a single soliton beam in a ramp waveguide, the particle theory shows that the soliton beam follows a parabolic curve in the region where the linear refractive index increases and a straight line outside the waveguide. The acceleration of the soliton depends on the beam intensity: higher amplitude solitons experience higher acceleration. Numerical calculations using an implicit Crank-Nicolson scheme confirm the result of the particle theory. Combining these propagation properties with the theory about bound-N-soliton, we study the break up of such a bound-N-soliton in a ramp waveguide. In a ramp waveguide, a bound-N-soliton will always be splitted intoN independent solitons with the higher amplitude soliton emitted first. The amplitude of the separated solitons after break up are calculated using the soliton theory as if the solitons are independent. Numerical simulations show that the results agree quite well with this theoretical prediction, indicating that the interaction during break up has only little influence. On Leave from Jurusan Matematika, Universitas Brawijaya, Jl. MT Haryono 167 Malang Indonesia.     

光诱导平面波导阵列中离散空间光孤子的相干相互作用

采用Petviashvili迭代法对光诱导平面波导阵列中的一维离散空间光孤子进行求解,利用分步束传播法对离散空间光孤子间的相干相互作用进行了详细的数值模拟.探讨了离散孤子间的相位差、孤子光强、波导阵列写入光的强度和周期以及外加电场对相互作用过程的影响.结果表明：离散孤子间的相位差对相互作用的影响与连续介质中的情况类似,不同相位差情况下的相互作用也表现为吸引、排斥以及能量转移等现象.同时,离散孤子间的相干相互作用过程(如融合距离和排斥间距等)均会受到孤子光强、波导阵列写入光的强度和周期以及外加电场大小的影响 关键词： 光诱导平面波导阵列 离散空间光孤子 相干相互作用     

梯度折射率非局域介质中空间孤子振荡行为研究

应用等效粒子近似方法研究了光学空间孤子在带有局域和非局域非线性横向非均匀介质中的传输动力学行为.发现孤子在传播过程中横向的周期性振荡.折射率调制幅度和波导的归一化宽度决定了振荡周期的大小.介质的非局域对振荡振幅有着较小的影响.模拟了孤子传输过程,所得数值结果与理论分析符合很好.此外,模拟传输还发现多孤子束缚态能够在这个模型中稳定传播.这种振荡特性或许可以应用于光学路由器、转换器、开关等.     

Oscillatory behavior of spatial soliton in a gradient refractive index waveguide with nonlocal nonlinearity

Oscillatory behavior of spatial solitons in a transverse parabolic gradient refractive index distribution (GRIN) waveguide with both local and nonlocal nonlinearity is investigated. Dynamics of such solitons are analyzed by the effective-particle approach method. For weak nonlocal nonlinearity, solitons oscillate in transverse direction periodically during propagation. The normalized width and maximum of refractive index variation of the waveguide play a key role in determining the oscillating period while the position of soliton oscillatory center is slightly influenced by the nonlocal nonlinearity. Stronger nonlocal nonlinearity leads to instability of the oscillatory solitons. Furthermore, the dynamics of the solitons are simulated numerically and good agreements are obtained between the analysis and numerical results. This behavior may be used in all-optical routers, switches etc. PACS 42.65.Tg; 42.65.Jx; 42.65.Wi     

线性聚焦和线性散焦效应对空间光孤子间相互作用的影响

考虑非均匀一维自聚焦介质的横向不均匀性,利用非线性薛定谔方程满足的守恒律给出了相邻空间孤子间隔的解析式,并对空间孤子之间的相互作用进行了数值模拟.结果表明,线形聚焦效应增强了空间孤子之间的相互作用;而线形散焦效应减弱了空间孤子之间的相互作用.当不考虑介质横向不均匀时,空间孤子之间发生周期性的碰撞.线性散焦效应使相邻空间孤子之间的间隔随传输距离发生周期性的变化,但孤子之间并不发生碰撞.线性聚焦效应使相邻空间孤子随传输距离发生周期性的碰撞,线性聚焦效应具有压制损耗使相邻空间孤子间隔变大的作用.     

Interaction of Nonlocal Incoherent White-Light Solitons

The propagation and interaction of nonlocal incoherent white-light solitons in strongly nonlocal kerr media is investigated. Numerical simulations show that the interaction properties of nonlocal incoherent white-light solitons are different from the case in local media. The interactions of nonlocal incoherent white-light solitons are always attractive independent of their relative phase, while the other parameters such as the extent of nonlocality and the input power have a great impact on the soliton interactions. Pertinent numerical examples are presented to show their propagation and interaction behaviour further.     

Bright screening solitons in a photorefractive waveguide

Characteristics of propagation of bright screening solitons are studied in a photorefractive waveguide. The investigation is performed under paraxial wave approximation and Wentzel–Kramers–Brillouin–Jefferys approximation. A Gaussian ansatz for the soliton shape is used instead of the numerical solutions. The planar waveguide structure intensifies the self-focussing while decreasing the minimum or threshold power required for self trapping. The waveguide structure embedded in the crystal can self trap a soliton of power lower than the threshold power. As the waveguide parameter increases, minimum required power to self trap the beam decreases. The existence of bistable states is also predicted. Four regimes of power are identified in which the solitons behaviour is studied. Propagation of screening solitons in a photorefractive waveguide is studied in the absence of the photovoltaic and pyroelectric effect for the first time.