雙光子光折變空間孤子傳輸特性的研究.pdf

1、光束在光折變介質(zhì)中傳播時，當介質(zhì)對光束的非線性作用和光束的衍射作用平衡時，光束能在介質(zhì)中保持形狀不變，形成光折變空間光孤子。與其他類型的空間孤子相比，光折變空間孤子對入射光功率閾值要求較低而較易于實現(xiàn)。光折變空間孤子的傳播特性使其在光學信息處理、光開關(guān)、集成光學、光互聯(lián)及光學計算等諸多方面都有廣闊的應(yīng)用前景。雙光子光折變空間孤子是一種從中間能級激發(fā)電子的全新模式的光折變空間孤子。與單光子光折變空間孤子相比，雙光子光折變空間孤子可在材料中

2、寫入并存儲永久波導，能避免信息讀寫過程對原存儲信息的擦除，更具有實用價值。本文基于Castro-Camus模型，對具有雙光子光折變效應(yīng)的非光伏晶體和光伏晶體中的空間孤子傳輸特性進行理論研究和數(shù)值模擬，并討論其演化規(guī)律。
　　本文基于Castro-Camus帶輸運模型的雙光子光折變理論，由麥克斯韋方程出發(fā)，介紹了雙光子光折變介質(zhì)中的屏蔽空間孤子的非線性薛定諤方程及其孤子解和具有光伏光折變效應(yīng)的晶體中的非線性薛定諤方程及其孤子解。利用

3、快速傅里葉光束傳播法和精細積分法，數(shù)值模擬滿足孤波解的入射光在光折變非光伏晶體和光折變光伏晶體中的演化行為，分析了不同光強條件下的雙曲函數(shù)光波在晶體中的演化特性。數(shù)值模擬非相干耦合的同波長、同偏振、共線傳播的兩束光波能形成耦合的空間孤子對，且耦合孤子對中的任一光波在另外一束光波不存在時，不能形成孤子。最后，討論了考慮晶體的擴散效應(yīng)時，光波在晶體中會發(fā)生自偏轉(zhuǎn)。用數(shù)值方法模擬了光波在晶體中的自偏轉(zhuǎn)過程，偏轉(zhuǎn)距離與擴散效應(yīng)和傳輸距離都有關(guān)，