椭圆强非局域空间光孤子

对傍轴椭圆高斯光束在具有椭圆对称响应特性的强非局域非线性介质中的演化规律进行研究,得到了光束各参量演化的精确解析解,分析了单向空间光孤子和强非局域椭圆空间光孤子的形成条件,发现了椭圆光孤子的相移与介质响应函数的椭圆率有关.

强非局域介质中的椭圆高斯型损耗空间光孤子

应用解析的方法研究了傍轴椭圆高斯光束在含小损耗椭圆对称强非局域非线性介质中的传输特性,得到了光束各参量的演化方程、束宽的演化规律和2个临界功率。当椭圆对称强非局域介质的响应函数满足一定条件,这2个临界功率相等;当介质损耗足够小,初始功率等于这一临界功率时,傍轴椭圆高斯光束在传输中,其束宽保持缓慢展宽,可以得到椭圆高斯型损耗空间光孤子。

强非局域介质中的厄米-椭圆高斯空间光孤子

研究了傍轴厄米-椭圆高斯光束在强非局域非线性介质中的传输特性。依据强非局域介质响应函数特征宽度远大于光束束宽,对非局域非线性薛定谔方程进行了近似简化,得到了介质响应函数为椭圆对称情形下的强非局域模型。在此基础上利用分离变量法得到了厄米-椭圆高斯空间光孤子解析解及其形成的条件。进一步研究发现,随着厄米-椭圆高斯空间光孤子阶数的增大,光束束宽增大,介质的非局域程度相对减弱;要获得高阶椭圆高斯空间光孤子,必须提高非局域介质的非局域程度。最低阶的厄米-椭圆高斯空间光孤子就是椭圆高斯空间光孤子。

亚强非局域介质中的超高斯空间光孤子族研究

研究了亚强非局域介质中超高斯光束的传播特性.运用变分法,对任意实对称响应函数泰勒级数展开取至四阶,得到了1 +1维亚强非局域非线性介质中光束传输的超高斯光束的近似分析解.分析结果表明:束宽解是椭圆雅可比双周期函数,相移、空间啁啾以及临界输入功率都正比于超高斯光束的阶数.提出了超高斯空间光孤子族模型和准方波形空间光孤子的实现可能性.

非局域空间光孤子的理论研究进展(2)——强非局域篇

本系列论文对非局域空间光孤子的理论研究进展进行了综述。强非局域篇讨论在强非局域程度条件下空间光孤子的传输特性。

强非局域介质中的变分椭圆高斯型光孤子

运用变分法研究傍轴椭圆高斯光束在具有椭圆对称响应函数的强非局域非线性介质中的传输特性,得到了光束各参量的演化方程和演化规律.在强非局域非线性介质的椭圆对称响应函数的特征参量满足一定条件下,得到了一个临界功率,当光束初始输入功率等于临界功率时,可以得到变分椭圆高斯型空间光孤子.

非局域非线性介质中奇异空间光孤子传输特性研究

基于非局域非线性介质中空间光孤子的理论模型,采用分部傅里叶算法,研究了空间孤子在二维非局域非线性介质中的传输特性及其稳定性。结果表明,在该介质中存在拉盖尔-高斯型的空间孤子;孤子的传输特性受非局域介质的调制系数、调制深度,以及光束的初始条件等调控,并且传输距离越大,影响越显著。研究结果对完善和充实空间孤子理论体系有重要意义.

弱非局域介质中1+2维高斯型空间光孤子

利用变分法研究1+2维傍轴Gauss光束在弱非局域非线性介质中的传输特性,得到了Gauss光束各参量的演化方程、空间光孤子及其存在的条件,并对Gauss型光孤子的稳定性进行了分析。

非局域空间光孤子的理论研究进展(1)—弱非局域篇

本系列论文对非局域空间光孤子的理论研究进展进行了综述。弱非局域篇讨论在弱非局域程度条件下空间光孤子的传输特性。

非局域空间光孤子的理论研究进展(3)——相互作用篇

非局域空间孤子的演化过程由非局域非线性薛定谔方程描述,一般情况下很难得到其相互作用过程的精确解析解,而只能退而求其近似解(比如通过变分法或者数值解)。但是,由于强非局域非线性介质的独特性质,强非局域空间光孤子由线性模型描述,其相互作用过程的求解变得相对简单。利用线性叠加原理,可以巧妙地构造出强非局域介质中双光束相互作用问题的精确解析解。指出了利用强非局域空间光孤子的相互作用特性实现全光开关的潜在可能性。

弱非局域介质中的高斯型空间光孤子

利用变分法研究了1+1维傍轴高斯光束在弱非局域非线性介质中的传输特性,得到了光束各参量的演化方程以及空间孤子存在的条件,并对弱非局域非线性介质中的高斯型空间光孤子的稳定性进行了分析。

具有e指数响应的弱非局域介质中的Sech空间光孤子

运用变分法研究了1+1维sech型光束在具有e指数响应的弱非局域非线性介质中的传输特性,得到了光束各参量的演化方程和一个临界功率.当光束初始功率等于临界功率时,得到了一个稳定的sech型空间光孤子.

(1+2)维空间光孤子在非局域克尔介质中的传输特性

从非局域非线性薛定谔方程出发,采用分步傅里叶算法数值讨论了在一定的非局域程度条件下,(1+2)维空间光孤子的传输特性,数值求解了光孤子各特性参量。假定非局域克尔介质的响应函数为高斯型,得出了在一定的非局域程度条件下空间光孤子的数值解,并数值证明了它们的稳定性。结果表明:(1+2)维光孤子对非局域程度依赖性很强。在一定的非局域程度下,光束能以光孤子态在非局域克尔介质中稳定传输。强非局域时,光孤子的波形是高斯型,其它的非局域程度下,不是高斯型。当非局域程度较弱时,不存在孤子解。

光格中二维强非局域孤子的振荡特性

利用有效粒子法,研究了折射率有纵向和横向调制的强非局域非线性介质中椭圆高斯光束的传输特性,得到了光束中心在不同调制情况下的演化规律.解析和数值结果表明:无纵向调制时,介质二相等(不相等)的横向调制频率(k x,k y)将使初始偏离二坐标轴较小的光束中心演化具有相同(不相同)的振荡周期;当光束中心初始偏离某一坐标轴较远,若k x≠ky,光束中心将分别独立地做等幅周期振荡,但若k x=ky,光束中心周期振荡,且其振荡幅度将沿初始偏离坐标轴较小的方向逐渐指数增长而沿初始偏离坐标轴较大的方向指数衰减;当介质有纵向调制时,若纵向调制频率k z和k x、k y之间满足特定条件,则光束中心沿该横向振荡的幅度随传输距离的增加而指数增长,之后又指数减小;若不满足该频率条件,则光束中心将按不同的频率等幅周期振荡.

弱非局域介质中的Sech空间光孤子

利用变分法研究了sech光束在弱非局域介质中的传输特性,得到了光束各参量的演化方程以及空间孤子存在的条件,并对sech空间光孤子的稳定性进行了分析.

非局域空间光孤子研究进展

非局域空间光孤子近年来称为光学领域内的研究热点,本文介绍了当前空间光孤子的研究进展。

非局域空间光孤子相互作用的研究进展

综述了近些年来光束在非局域非线性介质中相互作用的研究进展。研究发现功率、孤子间距、孤子束宽、非局域程度、相位、外置偏压等因素对孤子的相互作用均会产生影响,最后提出一些不足之处与研究展望,可为实现光路由、全光开关以及光逻辑门等提供可行性的参考。

弱非局域空间光孤子的偏振耦合

基于麦克斯韦方程,得到自聚焦弱非局域非线性平板波导中TE和TM偏振的耦合双光束的演化方程。利用变分法分析了耦合双光束的传输规律,得到耦合空间孤子的动力学方程。发现随着非局域参量γ的增大,耦合空间孤子相互作用势曲线在峰值处出现凹陷。最后用分步傅立叶积分法对双光束的传输进行了数值模拟。

弱非局域对数饱和型非线性介质中1+1维双曲正割型空间光孤子

从1+1维非局域非线性薛定谔方程出发,结合非局域对数型饱和型非线性介质中非线性折射率的变化规律,构建出了1+1维双曲正割光束在弱非局域对数饱和型非线性介质所对应的拉格朗日密度函数.在此基础上,运用变分法研究了1+1维双曲正割光束在弱非局域对数饱和型非线性介质中的传输规律,得到了光束各参量的演化方程.通过对光束各参量的演化方程进一步分析得到了束宽演化的动力学方程和一个临界束宽;当光束从束腰处并且以临界束宽入射时,得到了一个稳定的1+1维双曲正割型空间光孤子.

弱非局域介质中1+2维sech型损耗空间光孤子

应用变分法研究了1+2维sech型光束在含有小损耗且具有e指数响应的弱非局域非线性介质中的传输特性,得到了光束各参量的演化方程、演化规律和一个临界功率.在介质损耗足够小的前提下,当光束初始功率等于临界功率时,得到了一个除了产生相移外,束宽大小可近似保持不变的1+2维sech型损耗空间光孤子.