双光子光折变介质中Manakov屏蔽孤子的温度特性

为了研究双光子光折变介质中Manakov屏蔽孤子的温度特性,采用数值模拟的方法,得到了Manakov屏蔽孤子的强度包络,并分析了亮-暗Manakov屏蔽孤子对动态演化的温度特性。结果表明,亮-亮Manakov屏蔽孤子对的强度包络随着晶体温度的升高,其两孤子成分的峰值光强都逐渐减小,而其半峰全宽逐渐增加;暗-暗和亮-暗Manakov屏蔽孤子对具有类似的温度特性。说明通过改变晶体温度可以调控孤子的空间形态。

(1+1)维光折变亮屏蔽孤子相互作用的数值分析

利用束传播法对(1+1)维光折变亮屏蔽孤子间的相互作用进行了详细地数值模拟研究.结果表明两同相孤子相互吸引,并伴有孤子融合现象,且孤子融合发生时的作用距离随着孤子初始间距的增大而增大;两反相孤子相互排斥,且排斥作用随着孤子初始间距的减小而增强;当两孤子的相位差位于区间(0,π)和(-π,0)中时,其相互作用过程将伴有能量转移,但两区间内能量转移的方向相反,并表现出反转对称性;由于孤子间的距离和相对相位对孤子间的相互作用均有很大的影响,因此多个孤子间的相互作用过程非常复杂,但可以通过分析相邻孤子间的相互作用对其进行定性的预测.

加偏压光伏光折变晶体中低振幅屏蔽光伏明孤子的温度特性

在忽略扩散效应的条件下 ,讨论了加偏压光伏光折变晶体中低振幅屏蔽光伏明孤子的温度特性 当温度一定时 ,晶体中可形成稳态屏蔽光伏明孤子 ,当温度改变时 ,孤子由一稳态变为另一稳态 通过适当调节温度 。

光折变晶体中屏蔽空间亮孤子及亮孤子对的演变

建立了光折变晶体在外加直流电场作用下的光传输理论模型,运用分步傅里叶方法对传输方程进行了数值分析。结果表明:一阶亮孤子在光折变晶体中稳定传播,二阶亮孤子发生周期性的振幅变化;一阶亮孤子对在光折变晶体中发生周期性耦合作用,耦合周期与孤子对输入脉冲的中心距离有关,距离越大,耦合周期越长;二阶亮孤子对同样发生耦合,耦合周期也取决于输入脉冲的中心距离,同时每一个二阶亮孤子会发生分裂,分裂成一大一小两个孤子;此外,在同样的中心距离下,二阶亮孤子对的耦合周期比一阶亮孤子对短。

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。

温度对双光子光折变屏蔽光伏亮孤子相互作用的影响

为了得到温度对外加电场的双光子光伏光折变介质中屏蔽光伏亮孤子之间相互作用的影响结果,将两束相干光束作为入射波,在不同温度下采用数值方法求解波传播方程。结果表明:室温下两个同相位孤子波的相互作用随温度变化伴有融合现象,当温度升高到350 K时两孤子可融合成一束稳定的孤子波;两个反相孤子相互排斥现象随温度变化而增强;相位差为π/2的两孤子,其相互作用随温度变化过程中有更多的能量转移,同时两孤子间的排斥现象随温度变化而增强。温度变化足够大时,两孤子作用过程中将发生崩溃现象。

温度对屏蔽明空间孤子自偏转特性的影响

基于扩散效应以及暗辐射强度对温度的依赖关系,研究了温度对光折变屏蔽明空间孤子自偏转特性的影响.将明孤子作为入射孤子波,采用数值方法求解含扩散项的波传播方程.结果表明,考虑温度对暗辐射和扩散系数的影响,光折变屏蔽明空间孤子在传播过程中将发生自偏转,光束的中心沿一个抛物线轨迹偏转,并且光束中心的偏转距离随温度增加而增加,在一个特征温度处达到最大值,在高温区域和低温区域此偏转距离趋于零.光束中心的最大偏转距离和特征温度都随入射光强的增加而增加.

入射光强对双光子亮屏蔽孤子相互作用的影响

通过数值模拟的方法,研究了入射光强对外加电场双光子光折变介质中两亮屏蔽孤子之间相互作用的影响。结果表明:在一定的入射光强范围内,同相孤子相互吸引,并伴随着融合现象,两孤子发生融合的作用距离随着入射光强的增加先增加而后减小;反相孤子相互排斥,排斥作用随入射光强的增加而减小,在某一特定值达到最小值,然后随着入射光强的增加而加大。当两孤子的相位差准=π/2时,其相互作用过程中伴有能量转移,转移的能量与入射光强之间具有与排斥作用类似的非线性关系。

扩散对非相干耦合屏蔽光伏亮孤子之间相互作用的影响

为了得到扩散效应对非相干耦合屏蔽光伏亮-亮孤子对相互作用的影响的结果,将两束互不相干的光束做为入射波,采用数值方法求解有扩散的波传播方程。结果表明,当两孤子中心间距适当的条件下,非相干屏蔽光伏亮孤子对之间发生相互吸引和缠绕现象;如果两孤子间距过大或过小时,孤子之间没有相互作用。扩散效应使两孤子光束整体向同一方向偏转。

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。

温度对屏蔽光伏明孤子稳定性的影响(英文)

研究了温度对加外电压的光伏光折变晶体中屏蔽光伏明孤子稳定性的影响。在某一晶体温度下形成的稳定屏蔽光伏明孤子 ,当温度在一个较小范围内变化时 ,孤子能够克服较小的微扰而保持其稳定性。当温度发生足够大的变化而超出这一稳定温度范围时 ,孤子将变得不稳定。

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。

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，

基于双光子光折变效应的Manakov光伏孤子温度特性

基于具有双光子光伏光折变效应的介质,数值研究了双光子Manakov光伏孤子的温度特性。结果表明:在室温范围内,亮-亮、暗-暗和亮-暗Manakov光伏孤子对成分的峰值光强和半峰全宽均受温度影响。亮-亮Manakov光伏孤子对的强度包络随着晶体温度的升高,其两孤子成分的峰值光强都逐渐减小,而其半峰全宽逐渐增加。暗-暗和亮-暗Manakov光伏孤子对具有类似的温度特性。在一定的温度范围内,两孤子成分可以克服温度扰动而演化为稳定孤波。

外加交变电场情况下屏蔽明孤子自偏换特性研究

用微扰法从理论上计算了外加交变电场的光折变晶体中屏蔽明孤子的自偏转特性,在外加交变电场的有效电场方向与晶轴方向一致的情况下,晶体中形成屏蔽明孤子,其自偏转方向偏向晶轴反方向,并且孤子中心的偏转轨迹为一抛物线,当传播距离为一定值时,其偏转距离与外加交变电场值的三次方、光强调制度分别成正比,当孤子中心光强与暗辐射强度的比值为10时,光孤子的偏转距离最大,伴随自偏转的同时,光孤子中心的空间频率随着传播距离由低频向高频线性移动,导致光孤子的横截面振幅分布发生了变化,偏转方向的曲线斜率变大,反方向的曲线变得平坦。

双光子光折变屏蔽光伏亮孤子相互作用研究

为了得到双光子光折变屏蔽光伏亮孤子相互作用的结果,采用数值模拟方法,对外加电场的双光子光伏光折变介质中屏蔽光伏亮孤子的相互作用进行了理论研究。结果表明:同相位的两孤子相互吸引,并伴有融合现象,且发生融合时的作用距离随孤子初始间距的增大而增大;相位相反的两孤子相互排斥,排斥作用随孤子初始间距的减小而增强;当两孤子的相位差位于区间(0,π)和(π,2π)中时,其作用过程中伴有能量的转移,两区间中能量转移方向相反。在扩散效应影响下,同相位两孤子的相互作用不再是原来的融合,而是趋于分离,且光束之间存在能量耦合;相位相反的两孤子的相互作用不再是相互排斥,而是既互相排斥,同时又向同侧偏转。

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。

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。

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。

光折变屏蔽光伏亮孤子相互作用研究

为了得到两个或多个光折变屏蔽光伏亮孤子之间相互作用结果,采用数值方法分析了两个或多个屏蔽光伏亮孤子之间的相互作用。两同相孤子作用时表现为相互吸引,并伴有融合现象,且孤子融合发生时的作用距离随着孤子初始间距的增大而增大;两反向孤子相互排斥,且排斥作用随孤子初始间距的减小而增强;当两孤子的相位差位于区间(0,π)和(-π,0)中时,其相互作用过程中伴有能量的转移,两区间中能量转移方向相反。多个同向孤子相互作用时,不同于两个孤子周期的融合和分开,而是在整体吸引过程中发生孤子的逐步融合作用。当中间孤子与两边孤子的相位差是π/2时,多个孤子之间存在能量转换。而邻近相互反相的多个孤子相互作用时,能保持很好的稳定性传播。结果表明,这种相对相位控制下的两孤子问相互作用的变化有望用于光开关器件。多个孤子作用结果对形成孤子阵列及阵列波导具有指导意义。