空间非相干耦合屏蔽孤子对的存在性分析

1996年，Christodoulides等在理论上提出了非相干耦合光折变空间孤子对的概念，即两束偏振方向和波长都相同的共线传播的互不相干光束可以在有外加电场的非光伏光折变晶体中形成稳定传播的屏蔽空间孤子对．然而，研究中的非相干孤子对并非完全意义上的非相干孤子，虽然两光束在空间上彼此不相干，但每一光束自身仍是相干的。1996年，

温度对小振幅双光子光折变屏蔽孤子的影响

研究了温度变化对双光子光折变晶体中屏蔽孤子稳定性和演化特性的影响。其结果表明,当双光子光折变晶体的温度发生变化时,由于光折变效应与衍射效应抵消后导致的在光折变晶体中稳定传输的屏蔽光折变孤子光束的强度轮廓随之变化;晶体中在一定温度下形成的稳定孤子,当温度在一个较小的范围内变化时,孤子能够克服较小的微扰而保持其稳定性;而当晶体温度发生比较大的变化而超出了孤子稳定温度范围时,孤子将变得不稳定甚至瓦解;改变温度而使晶体中不稳定的孤子变成稳定孤子。

微扰变分法对光折变空间孤子相互作用的研究

利用微扰变分法研究了光折变屏蔽孤子的相干相互作用,得出了光折变空间屏蔽孤子在晶体中同相相互作用时发生第一次碰撞的位置和碰撞周期解析表达式,并对孤子同相和反相相互作用的物理机制进行了分析.研究结果表明:当两孤子尾部交叠时就会发生相互作用,相互作用力的大小与孤子的相对强度、相对间距以及晶体外加电场的大小有关.孤子的相对强度越大、相对间距越小以及晶体外加电场越强,孤子间相互作用力越大;相互作用力的性质与初始相位差有关,同相相互吸引,反相相互排斥.

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。

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。

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。

双光子光折变介质中屏蔽空间孤子的温度特性

温度对具有双光子光折变效应的介质中屏蔽空间孤子的稳定性具有显著的影响。由屏蔽空间孤子演化方程得到的亮和暗屏蔽空间孤子解是温度相关的,在室温范围内,双光子光折变介质中屏蔽空间孤子光强和强度半峰全宽(FWHM)均受温度的影响而发生明显变化。随着温度的升高,双光子光折变介质中形成光强较小的亮和暗屏蔽空间孤子,在较大光强情况下,形成FWHM较小的亮屏蔽空间孤子;在小光强情况下,随着温度升高,双光子光折变介质中形成FWHM较大的亮和暗空间孤子;并且亮屏蔽空间孤子在介质中的空间偏移和角偏转都随温度的降低而增加。

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 .

弱光强空间屏蔽光伏明孤子的动态演化特性

在忽略晶体损耗和扩散效应的情况下 ,讨论了加外电场的光伏光折变晶体中弱光强空间屏蔽光伏明孤子及其演化特性。在弱光强条件下得到了空间屏蔽光伏明孤子的解析解表达式 ,与运用数值计算的方法所得到的结果十分吻合。该方法解决了以往数值求解动态演化方程时必须先数值求解常微分方程或积分方程的问题。