双光子光折变介质中的相干耦合孤子对

摘要

由于光折变空间孤子产生仅需微瓦量级光强，并且具有较强非线性效应等特点，在光互联、光集成、光波导以及全光开关等诸多方面有着广泛的应用前景，因此成为近二十年来非线性光学领域重要研究课题之一。
　　本文针对双光子光折变介质中两束沿同一直线传播的相干耦合的空间光孤子进行理论研究。首先从 Castro-Camus模型出发，推导出在双光子光折变介质中，有外加电场且忽略扩散时，两束沿同一直线传播的孤子光束的相干耦合方程。得出了积分形式的亮-亮、暗-暗、灰-灰屏蔽孤子对解，并分别讨论了各解的存在条件以及外电场和初始相位差对各解的影响。以 LiNbO3和SBN晶体为例分别进行了数值模拟。
　　推导了在双光子光伏光折变介质中两束沿同一直线传播的光束的相干耦合方程，并给出了积分形式的相干耦合亮-亮、暗-暗、灰-灰光伏孤子对解，同时讨论了各组解的存在条件，以及初始相位差等因素对各组态孤子对的影响。以 Cu:KNSBN晶体以及LiNbO3晶体为例，进行了数值模拟。
　　讨论了考虑扩散效应时双光子光折变介质中两孤子光束的传播情况，并给出了在这种情况下的耦合波方程，得到双光子光折变介质中的相干耦合亮-亮屏蔽孤子对解，给出孤子对中心在扩散效应作用下的横向偏移以及角度偏移，并且进行数值模拟进行验证。最后讨论了小振幅情况下相干耦合屏蔽亮-亮孤子对的自转向效应，得到解析解。

目录

封面

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 绪 论

1.1引言

1.2光折变空间光孤子的研究进展

1.3光折变空间光孤子的耦合相互作用

1.4本文的结构和主要内容

第2章 双光子光折变介质中的相干耦合屏蔽孤子对

2.1引言

2.2双光子光折变相干耦合屏蔽孤子理论基础

2.3相干耦合屏蔽空间孤子对解

2.4本章小结

第3章 双光子光折变介质中的相干耦合光伏孤子对

3.1引言

3.2双光子光折变介质中的相干耦合光伏孤子演化方程

3.3双光子光折变介质中的相干耦合光伏亮-亮孤子对解

3.4双光子光折变介质中的相干耦合光伏暗-暗孤子对解

3.5双光子光折变介质中的相干耦合光伏灰-灰孤子对解

3.6本章小结

第4章 双光子光折变相干耦合亮-亮屏蔽孤子对的自弯曲效应

4.1引言

4.2双光子光折变相干耦合屏蔽孤子对的演化方程

4.3双光子光折变相干耦合亮-亮屏蔽孤子对的自弯曲效应

4.4本章小结

结论

参考文献

声明

致谢