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.     

开路光伏空间孤子的动态行为

从理论上研究了开路情况下一维光伏空间孤子的时间演化过程.采用数值方法,通过研究有无背景光辐照下光伏空间亮(暗)孤子的含时空间电荷场,分别得到了光伏空间亮(暗)孤子的孤子波形强度微分方程.在此基础上研究了开路情况下通过增加均匀背景光辐照强度对光伏空间孤子及其半峰全宽的影响.结果显示,通过增加均匀背景光辐照强度,光伏空间孤子随时间的演化过程比没有均匀背景光时加快的倍数为均匀背景光强与暗辐照光强之比.光伏空间孤子的半峰全宽达到稳态所需的时间随孤子峰值强度和暗辐照与均匀背景光强度之和的比值的增大而变短.     

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。     

双光子光折变介质中光伏空间孤子

基于双光子光折变介质中空间孤子的统一理论,采用数值模拟的方法,比较了双光子光伏光折变介质中开路光伏空间孤子、短路光伏空间孤子和闭路光伏空间孤子的特性.结果表明:双光子光伏光折变介质中,闭路暗光伏孤子所需非线性要比开路暗光伏孤子所需非线性小,同时暗光伏空间孤子的半峰全宽随着负载电阻的增加而加宽;亮光伏空间孤子的形态与负载电阻基本无关.     

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。     

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     

启动光强对双光子亮光伏孤子自偏转的影响

基于扩散效应,研究了启动光强对双光子光伏光折变介质中亮光伏空间孤子自偏转特性的影响,将亮光伏孤子作为入射孤波,采用数值方法求解含扩散项的波演化方程。结果表明:随着启动光强度的加大,孤子强度的半峰全宽逐渐增加;孤子中心的自偏转距离随着启动光强的加大开始有所增加,达到一定值后,随着启动光强的继续加大而逐渐减小,得到孤子中心自偏转距离与启动光强之间的非线性关系源于孤子半峰全宽和扩散项二者的共同作用的结论。     

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     

非相干耦合的亮和暗光伏空间孤子对的偏转特性

采用数值方法研究了在一个具有扩散效应的光伏光折变晶体中的非相干耦合的亮和暗光伏空间孤子对的偏转特性.结果表明,由于非相干相互作用,晶体中的一个亮孤子和一个暗孤子互相俘获,且两个孤子的中心沿着相同的轨迹移动.发现,当亮孤子的入射峰值强度不变时,通过调节暗孤子的入射背景强度可以控制亮孤子的偏转;当暗孤子的入射背景强度处于一个特殊值时,亮孤子的偏转被抑制,而当暗孤子的入射背景强度偏离这个特殊值时,亮孤子发生偏转.同样,当暗孤子的入射背景强度不变时,其偏转可以通过调节亮孤子的入射峰值强度来控制.     

基于双光子异构非线性的非相干耦合孤子族

理论研究了基于双光子异构非线性的非相干耦合孤子族的存在性.发现非相干耦合灰孤子族及暗孤子族可以在具有双光子异构非线性的块状聚合物中存在.若各分量成分具有相同的偏振和波长但彼此互不相干,可能形成这种孤子族.用数值方法详细地研究了这种非相干耦合灰孤子族及暗孤子族的存在条件及其特性.非相干耦合孤子族的每一个分量成分具有相同的半高全宽.当这一非相干耦合灰孤子族或暗孤子族在具有双光子光致异构非线性的聚合物中传播时,各分量成分光束都能稳定传播.研究表明,灰孤子族各分量成分具有横向运动速度,但暗孤子族不会在横向上发生移动.当这种非相干耦合孤子族只有两个分量成分时,它们自动退化成灰孤子对或暗孤子对.     

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.     

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。     

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。     

中心对称光折变晶体中非相干耦合空间孤子族

 为了得到中心对称光折变晶体中存在非相干耦合空间孤子族的结果,基于中心对称光折变晶体空间孤子的基本理论,推导出了中心对称光折变晶体中非相干耦合亮、暗和亮-暗混合空间孤子族空间归一化包络解的积分形式,并对其特性进行了数值模拟。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的光束耦合形成的,非相干耦合孤子族在中心对称光折变晶体中传播时,各分量成分光束都能稳定传播,当入射光束中只含有两分量时,空间孤子族退化为暗 暗、亮-亮和亮-暗空间孤子对。     

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     

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.     

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     

折射率改变为正的光折变晶体中形成一维光伏暗孤子

提出了一个考虑背景光光伏效应贡献的光伏孤子理论,它指出在折射率变化为正的晶体中,既可产生光伏亮孤子,也可产生光伏暗孤子.当背景光对信号光的有效Glass系数之比为R小于1时,孤子是亮的;R大于1时,孤子是暗的.对亮孤子而言,R值越大,孤子越宽,而对暗孤子,R值越大,孤子越窄.当R为1时,不能形成光伏孤子.一维暗孤子实验结果与理论一致. 关键词： 光折变空间孤子 光伏孤子 暗孤子 正折射率改变     

闭路光伏灰孤子诱导的波导

理论分析了闭路光伏晶体中灰孤子诱导的波导.研究发现,闭路光伏灰孤子诱导的波导在不同孤子灰度值,电流密度和光强比率下均为单模,文中光强比率指孤子峰值强度与暗辐射之比.研究结果解释了闭路光伏灰孤子限制在中心的能量随着电流密度的增加而增加,随着孤子灰度值和光强比率的增加而减小.文章还提供了光伏晶体的相关例子.