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两种光折变介质交界面处的空间光孤子

杨晓光  
【摘要】:光折变空间光孤子是指在光折变介质中横向空间尺度不变地向前传播的光束,其形成是基于介质内部的光折变效应。一直以来人们对光折变空间光孤子的研究往往是基于光孤子在一种介质中形成与传播的情况,对两种光折变介质交界面处空间光孤子形成与传播的情况研究较少。光折变介质有不同的类型,基于电光效应或二次电光效应的光折变介质中的空间光孤子亦有不同的类型,本论文以带输运模型为基础,对两种光折变介质交界面处的空间光孤子进行理论研究,并探讨各物理因素对孤子解的影响。求解有外加电压条件的光折变晶体中形成的空间电荷场,进而推导两种光折变介质交界面处一维稳态时的空间孤子的传输演化方程及其边界连接条件。进而求解出不考虑扩散效应时交界面处的亮、暗屏蔽孤子解,数值拟合分析孤子的产生条件以及性质。理论推导光伏光折变介质交界面处光束的光场方程,求解出无外加电场条件下的亮、暗光伏孤子解以及孤子的存在条件。最后讨论入射光光强、光伏场大小等因素对亮、暗光伏孤子的形成以及亮、暗光伏孤子的宽度等所产生的影响。相对基于线性电光效应的光折变介质,基于二次电光效应的光折变介质折射率变化和空间电荷场分布有所不同,光束的传输演化情况也有所变化。理论推导基于二次电光效应的光折变介质交界面处的传输演化方程,求解亮、暗孤子解并探讨存在条件。通过数值模拟,讨论各种物理因素对空间孤子的光强分布的影响。


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