温度对双光子亮屏蔽光伏孤子自偏转的影响

为了研究温度对双光子光伏光折变介质中亮屏蔽光伏孤子动态演化及自偏转特性的影响,采用数值模拟的方法,得到了亮屏蔽光伏孤子的动态演化过程。结果表明,在一定温度变化范围内,随着温度的升高,介质支持的亮屏蔽光伏孤子的光强和半峰全宽均减小;当介质的温度变化不大时,孤子将克服较小的扰动而保持稳定的孤子传播,当温度变化足够大时,孤子将变得不稳定甚至崩溃;在一定温度范围内,孤子中心的自偏转距离随着温度的升高而增加,在特定温度下达到最大值,之后随着温度的升高而减小。这些结果对双光子空间孤子的理论发展具有一定的意义。

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。

基于不同光折变模型的亮屏蔽光伏孤子特性

通过数值模拟的方法,研究了单光子、双光子光折变模型中亮屏蔽—光伏孤子特性。结果表明:在同样的外加条件下,双光子光折变模型中亮屏蔽—光伏孤子的半峰全宽小于单光子模型,孤子中心的自偏转距离大于单光子模型。改变外加参量,双光子模型中亮光伏孤子的半峰全宽略小于单光子模型,两模型中孤子中心的自偏转距离几乎相等;单光子光折变模型与双光子光折变模型中亮屏蔽孤子的半峰全宽、自偏转距离等特性相同。

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。

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 .

有偏压的光伏光折变晶体中屏蔽光伏孤子的自偏转

修正了有偏压的光伏光折变晶体中屏蔽光伏孤子的理论。用微扰法研究了屏蔽光伏孤子的自偏转 ,得出孤子光束中心的运动为抛物线 ,并且空间频率分量随传播距离而线性移动 ,改变外偏压或旋转光的偏振方向可以控制其自偏转。当光伏效应可忽略时 ,屏蔽光伏孤子的非线性波动方程就转化为屏蔽孤子的非线性波动方程 ,它的自偏转就转化为屏蔽孤子的自偏转。当外偏压为零时 ,屏蔽光伏孤子的非线性波动方程就转化为光伏孤子的非线性波动方程 ,它的自偏转证明了光伏孤子也存在着自偏转。

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 .

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。

双光子亮屏蔽光伏空间孤子的自偏转特性

基于外加电场的双光子光伏光折变介质,数值研究了光折变介质中亮屏蔽光伏孤子的自偏转特性。结果表明:考虑扩散效应后,双光子亮屏蔽光伏孤子的中心沿一个抛物线轨迹在晶体光轴的反向上产生自偏转;孤子中心偏转距离首先随着外加电场的增加而增加,当外加电场增加到某一特定值后,孤子的自偏转距离随着外加电场的继续增加反而减小。亮孤子自偏转距离随着入射光强的增加也表现出先增加后减小的非线性变化规律。在一定参量下,对双光子模型与单光子模型的自偏转特性做了简单比较。

LiNbO_3晶体中屏蔽光伏孤子自偏转的时空演化与可控因素

基于带输运模型理论建立了LiNbO_3晶体屏蔽光伏孤子的时空演化动力学方程,用有限差分方法求解发现,LiNbO_3晶体中明、暗屏蔽光伏孤子存在大的自偏转,并且光孤子形状变得具有不对称性,偏转方向的曲线斜率绝对值变大,偏转反方向的曲线斜率绝对值变小.分析研究表明影响其自偏转度和形变的因素包括受主浓度N_A,暗辐射强度I_d和外加电场E_0.其他条件不变的情况下N_A越大,明孤子的自偏转度与形变越小,暗孤子的自偏转度与形变反而越大;对于I_d,它对明暗孤子的影响是相同的,I_d越小,晶体里诱导出的空间电荷场越容易达到饱和,当信号光中心光强与暗辐射强度之比为10^(-1)时无饱和现象产生;随着E_0数值的增大,明孤子的自偏转度和形变减小,而暗孤子的自偏转度和形变反而增大.

光折变晶体中低振幅屏蔽光伏暗孤子演化的温度特性

在忽略扩散效应的条件下,研究了温度对光折变低振幅屏蔽光伏空间暗孤子演化特性的影响。将低振幅的暗孤子解作为入射孤子波,采用数值方法求解波传播方程.结果表明,当温度一定时,晶体中可形成稳定的屏蔽光伏暗孤子,当温度变化较小时,孤子能克服小的微扰而保持其稳定性。当温度变化足够大时,孤子将变得不稳定或者崩溃。通过适当调节温度,可以控制暗孤子的空间形态。

有偏压光伏光折变晶体中空间孤子的研究

证明了有偏压的光伏光折变晶体中存在着明、暗稳态的空间孤子-屏蔽光伏孤子．它起源于对外电场的非均匀空间屏蔽和光伏效应。同已报道的稳态光折变空间孤子相比，它具有不同的特性。当外电场为某一值时，用改变外电场的极性和旋转光的偏振方向可以实现从明屏蔽光伏孤子转换为暗屏蔽光伏孤子或从暗屏蔽光伏孤子转换为明屏蔽光伏孤子。

加偏压光伏光折变晶体中空间灰孤子的时间特性

基于加偏压的光伏光折变介质中的时间特性的带输运模型,对屏蔽光伏空间灰孤子进行了理论研究。通过对这些时间特性的比较,结果显示能获得准稳态和稳态屏蔽光伏空间灰孤子。研究表明:当孤子的峰值强度与暗辐射的比值较大时,孤子的半峰宽度先是随时间增加递减到一个最小值,然后又开始增加到一个稳定的常数值。在相同的演化时间内,孤子的半峰全宽随着孤子灰度的增大而增大。在外加电场不存在的情况下,可以得到闭路光伏灰孤子的时间特性;当外加电场足够强可忽略光伏效应时,可得到屏蔽灰孤子的时间特性。

光折变晶体中的空间孤子

文章对光折变晶体中空间光孤子的物理机制进行了介绍 ,重点介绍了一种新孤子———屏蔽光伏孤子 ,并对它们的应用前景进行了展望。

损耗对屏蔽光伏空间孤子演化特性的影响

研究了晶体损耗对屏蔽光伏空间孤子在加偏压的光伏光折变晶体中演化特性的影响 .结果表明 ,损耗除了造成屏蔽光伏孤子光波振幅的减小外 ,还造成了孤子横截面的改变 .对于明孤子 ,当入射波光强较低时 ,横截面随传播距离的增长而不断增大 ;而当入射波光强较高时 ,起初横截面不断压缩 ,而后再膨胀 ,并在某一传播距离上孤子横截面恢复到入射时的尺寸 .对于暗孤子 ,不论入射光孤子光强的高低 ,横截面都随传播距离的增长而不断增大 .虽然在传播距离足够短时 ,可以不考虑损耗的影响 ,但距离较大时 ,损耗将最终导致孤子崩溃 .

背景光光伏效应对屏蔽-光伏空间孤子的影响

在光伏晶体两端外加一恒定的直流偏压 ,背景光的光伏效应对形成屏蔽 光伏孤子的空间电荷场没有影响 ,但对晶体中的电流有影响 .如果外电源的电动势是恒定的 ,则背景光的光伏效应与外电路的电阻协同起作用 ,可以通过晶体两端的电压降影响晶体中的空间电荷场 ,进而影响空间孤子的宽度 .在一定的条件下甚至可以实现亮、暗孤子的转换 .