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.     

光生伏打-光折变介质中光学涡旋孤子

简化了描述光生伏打光折变效应的模型方程.给出了光生伏打空间电荷场的形式解.讨论了单光束在光生伏打、自散焦光折变介质(LiNbO3∶Fe晶体)中的三维传播行为.指出在适当近似条件下,光生伏打光折变非线性可以维持圆对称的涡旋孤子. 关键词：     

LiNbO2∶Fe晶体中的涡旋孤子及由它们写入波导的研究

在LiNbO3∶Fe晶体中观察到由光生伏打效应实现的涡旋孤子对和涡旋孤子阵列并成功地由它们写入了圆形和椭圆形波导.研究了涡旋孤子之间的相互作用,影响涡旋孤子形状的因素和实现稳定孤子的条件. 关键词： 涡旋孤子 波导 光生伏打效应     

光折变空间孤子

概述了光折变空间孤子与类Ｋｅｒｒ孤子的区别，光折变空间孤子的产生条件，物理机制以及实验观察，并展望了它的应用前景。     

非相干饱和光折变空间光孤子对的半解析研究

用函数级数展开方法讨论和计算了非相干饱和光折变空间孤子对,针对较普遍性,从几个方面论证了解的收敛性及其演化的稳定性.并首次从系统的计算和讨论中得出在饱和参量一定的光折变介质中,其孤波的特性受到一定的限制.     

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.     

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.     

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。     

非相干空间孤子的自陷行为

用相干密度法研究了一维非相干光束在饱和对数型光折变介质中的自陷行为,发现在传输过程中孤子的形态可具有稳态和周期性振荡的特点,具体取决于入射光束的初始宽度、相干特性和材料的非线性响应;研究了构成非相干光束的相干组份的传播行为,发现各相干组份的强度和光束宽度沿纵向发生周期性变化,峰值位置沿横向发生周期性变化.另外,利用横向相干宽度研究了非相干光束在各种传输状态下相干特性的变化,从而进一步解释了非相干光束在不同传播状态下的演化特性.     

奇妙的空间光孤子

空间光孤子是当今非线性光学前沿的热点之一,在介绍稳态光孤子的形成机理之后,文章重点评述了空间光孤子奇特的相互作用行为以及它们在光控制光诸方面的应用前景。此外,文章还介绍了非相干光空间光孤子方面的最新动态。     

Internal mode of incoherent photovoltaic vector solitons

The internal modes of incoherent vector solitons (IVSs) in photovoltaic photorefractive materials are investigated in the framework of coupled nonlinear Schr\"{o}dinger equations. It is found that there is a pair of internal modes corresponding to a bright--bright IVS. The propagation dynamics of the bright-bright IVS perturbed by the internal modes is simulated by numerical method.     

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     

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.     

部分空间非相干光光伏空间孤子

对单色非相干光光伏空间孤子进行了理论研究.发现非相干光光伏空间孤子所满足的微分方程与相干光光伏空间孤子的具有相似性,并可用于近似描述相干距离远小于光束尺寸的部分空间非相干光光伏空间孤子.在Cu:KNSBN晶体中观察到单色光部分空间非相干光光伏空间亮孤子. 关键词： 光伏 部分空间非相干 孤子     

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     

Dark incoherent spatial solitons in logarithmically saturable nonlinear media

This paper studies numerically the dark incoherent spatial solitons propagating in logarithmically saturable nonlinear media by using a coherent density approach and a split-step Fourier approach for the first time. Under odd and even initial conditions, a soliton triplet and a doublet are obtained respectively for given parameters. Simultaneously, coherence properties associated with the soliton triplet and doublet are discussed. In addition, if the values of the parameters are properly chosen, five and four splittings from the input dark incoherent spatial solitons can also form. Lastly, the grayness of the soliton triplet and that of the doublet are studied, in detail.     

Temporal behaviour of open-circuit photovoltaic solitons

Based on the time-dependent band-transport model in a photorefractive medium, dark open-circuit photovoltaic (PV) solitons are investigated both theoretically and experimentally. Compared with those of the time-independent models, our theoretical results revealed that quasi-steady-state and steady-state PV solitons can both be obtained. Our results also revealed that when r < 1 (r is the normalized intensity at infinity), the full width at half maximum (FWHM) of solitons decreases monotonically to a constant value; when r > 1, however, the FWHM of solitons first decreases to a minimum before it increases to a constant value. Moreover, the FWHM of steady solitons decreases with increasing intensity ratio for r < 1, and increases with increasing intensity ratio for r > 1. We further observed dark PV solitons in experiments, and recorded their evolution. These results indicated that steady solitons can be observed at low optical power, while quasi-steady-state solitons can only be generated at higher optical power. Good agreement is found between theory and experiment.     

光伏暗孤子和灰孤子的自偏转

分别用数值法和微扰法研究了考虑背景光时光伏暗空间孤子的自偏转特性.与亮孤子不同，暗孤子光束中心的运动轨迹不为抛物线.在归一化的直角坐标系(ξ,ζ)中，暗孤子朝ξ>0的方向偏转；同时，暗孤子光束中心光强发生改变.通过调节晶体对信号光和背景光的有效光伏系数之比r或信号光光强可以控制它的自偏转.还用数值方法研究了灰空间孤子的自偏转特性，发现灰孤子光束自偏转特性依赖于横向初速度v.当v>0时，灰孤子光束朝ξ>0的方向 关键词： 光伏空间暗孤子 光伏空间灰孤子 扩散效应 自偏转     

Higher-order space-charge field effects on the self-deflection of two-photon bright photovoltaic spatial solitons

We investigate numerically the effects of higher-order space-charge field on the self-deflection of bright photovoltaic spatial solitons in two-photon photovoltaic photorefractive crystals under steady-state conditions. The expression for an induced space-charge electric field, including higher-order space-charge field terms is obtained. The dynamical evolution equation is built in which the effects that arise from these higher-order terms are considered. Numerical results indicate that bright photovoltaic solitons can bend towards both the same direction as the crystal's c-axis and the opposite direction, respectively. Specifically, self-deflection cannot occur for bright photovoltaic solitons if the strength of the photovoltaic field and the intensity of the input beam are appropriately selected. Relevant examples are provided.