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.

部分空间非相干光光生伏打暗空间孤子及其定向耦合器

对部分空间非相干光光生伏打暗空间孤子进行了实验研究.在光折变晶体L iN bO3:F e中,分别观察到由相位掩模和振幅掩模产生的部分空间非相干光光生伏打暗空间孤子及其感应波导,并且由两个部分空间非相干光光生伏打暗空间孤子感应的波导制成定向耦合器,研究了耦合效率与空间孤子之间距离的关系.

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 。

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.

光纤通信系统中非相干暗孤子间的相互作用

利用变分法 ,通过非线性 Schr dinger方程 ,导出光通信系统中非相干暗孤子间的相互作用 ,即通过非线性强度叠加产生的相互作用 .结果表明 :在两个非相干暗孤子之间存在排斥力 ,并且高阶色散效应减弱了非相干暗孤子之间的相互作用 .这与相干暗孤子之间的相互作用结果一致 .

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，

非相干作用下暗孤子对的解析解

从描述非相干暗孤子对传输特性的耦合非线性薛定谔方程出发,给出其Lax对,运用Backlund变换导出了两非相干暗孤子解的表达式,然后作图讨论了两孤子能量的变化特性.研究结果表明传输过程中两孤子的能量在时间和空间上都出现周期性的振动.

中心对称光折变晶体中非相干耦合空间孤子族

为了得到中心对称光折变晶体中存在非相干耦合空间孤子族的结果,基于中心对称光折变晶体空间孤子的基本理论,推导出了中心对称光折变晶体中非相干耦合亮、暗和亮-暗混合空间孤子族空间归一化包络解的积分形式,并对其特性进行了数值模拟。结果表明:这种孤子族是由多束偏振方向和波长都相同的互不相干的光束耦合形成的,非相干耦合孤子族在中心对称光折变晶体中传播时,各分量成分光束都能稳定传播,当入射光束中只含有两分量时,空间孤子族退化为暗-暗、亮-亮和亮-暗空间孤子对。

双光子光折变晶体中非相干耦合屏蔽孤子族

为了得到双光子光折变非相干耦合屏蔽空间孤子族的结果,对外加电场双光子光折变晶体中非相干屏蔽孤子族进行了数值研究.结果表明:这种孤子族是由偏振态和波长都相同的多束互不相干光耦合而成的.当双光子非相干耦合屏蔽孤子族中只含有两个光束分量时,就退化为双光子屏蔽孤子对.

光折变类行波孤子的非相干相互作用研究

利用数值的方法求解了光折变非线性方程,研究了类行波空间孤子非相干相互作用的规律。结果表明:类行波孤子的非相干相互作用表现为相互吸引,并伴有能量耦合,两束非相干类行波孤子在晶体中形成Y型波导,同时互相导引部分光能量。当初始间距较大时,两束光并行传播,传播一定距离后越来越多能量耦合到另一束光诱导的波导中;当两束类行波孤子初始间距较小时,两束光会来回交叉扭结在一起;当两束光的间距进一步减小时,两束光相互吸引相遇,然后交叉而过。

非均匀关联径向偏振部分相干光的产生

从理论和实验两方面对非均匀关联径向偏振部分相干光的产生进行了研究.理论上,基于相位关联与相干度的联系,推导出了非均匀关联径向偏振部分相干光的2×2阶交叉谱密度矩阵及相干度分布.实验上,利用一个相位型液晶空间光调制器的不同区域,对入射的完全相干的径向偏振光的两个正交偏振分量分别加载随机相位调制,并实验测量了这种光束的相干度分布及其对光强分布的影响.实验结果验证了光束相干度的非均匀关联结构,并且通过改变随机相位的高斯调制半宽可以改变光束的相干性分布.研究表明,随着随机相位的高斯调制半宽的增加,光束中两点间的相干度逐渐减小,其光强分布由圆环状逐渐变化为类平顶的光强分布.这种非均匀关联的径向偏振部分相干光在激光微操纵和材料加工等领域具有一定的潜在应用价值.

液晶散射法产生部分相干光实验

对无阶梯诱导空间非相干技术中前级光源太弱的问题进行了分析 ,开展了前级部分相干源的研究工作。利用向列液晶的电光特性 ,选用两种液晶盒作为散射体 ,完成了液晶散射法产生部分相干源的原理性实验 ,得出液晶散射光能量透过率、均匀性及相干性与外加电场的关系。实验表明通过改变外加电场 ,可以提高液晶散射光的强度和均匀性 。

光折变空间孤子及其研究进展(Ⅱ)

介绍了国内外有关光折变空间孤子 ,特别是今年来部分空间非相干孤子 ,全光准稳态孤子 ,屏蔽光伏孤子 ,复色光孤子 ,非相干白光孤子及孤子对相互作用的研究进展 ,最后 。

光束自陷形成的光折变空间孤子

介绍光折变空间孤子形成的物理机制,阐述了形成不同类型光折变空间孤子的条件和实验发展状况。

小损耗介质中非相干耦合光束的传输特性

研究了非相干耦合光束在损耗介质中的传输特性。采用变分法导出了介质损耗条件下非相干耦合光束的振幅、间距、相位、传播速度等参数演化方程组,在此基础上经变换得到了两空间光孤子的相互作用势能和相互作用力表达式,并结合画图分析了介质损耗对孤子的传输及相互作用的影响。研究表明介质损耗减慢了孤子相位的变化速度;介质损耗还使孤子相互作用随传输距离呈现指数型衰减,长距离传输可能会导致孤子对的变形崩溃;孤子间的相互作用存在最大值,当孤子间距大于某一定值时,两孤子会互不干扰地独立传输。

完全非相干白光一维光生伏打暗空间孤子

使用白炽灯作光源在LiNbO3∶Fe晶体内实验观察到一维白光光生伏打暗空间孤子 .由奇数和偶数初始条件分别产生了灰孤子和灰孤子对 ,它们所感应的波导能导向白光和相干光 .用相干光清楚地探测到它们内部的多模结构 .该实验证明了白光光生伏打暗空间孤子的存在 ,并指出了用完全非相干的白光暗孤子控制和导向相干光的可能性 .

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 .

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.

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 .

非均匀部分相干光束在自由空间中的传输

本文介绍了非均匀部分相干光束的概念,并用数值模拟的方法详细研究了其在自由空间传输后的变化.研究结果表明,经过自由空间传输后非均匀部分相干光束会发生不同于传统相干模型光束的显著变化.这种变化和光束传输距离、光源空间相干度分布、光源光强分布密切相关.经过传输后,源平面自相干附近点的空间相干度发生突变,在短距离传输过程中源平面高相干区域的空间相干度会降低,接收面各点的空间相干曲线不再相同,随着传输距离增加,非均匀空间相干度会逐渐趋于均匀.