收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

光折变空间光孤子及其诱导光波导的理论和实验研究

张美志  
【摘要】: 光折变空间光孤子是光折变效应与衍射效应相平衡的结果。光折变光孤子具有光强阈值低、存储时间长,二个横向维稳定和依赖于波长等特性,在光学信息处理和集成光学中具有广阔的应用前景。围绕光折变空间光孤子及其诱导的波导特性,本论文主要完成了以下工作: 1.研究了屏蔽亮、暗光伏孤子诱导波导的传输特性。通过打靶法对方程进行求解,发现亮屏蔽光伏孤子诱导波导的导模数随着孤子强度比值的增加而单调增加,这一比值为孤子峰值强度与暗辐射之比。另外,暗屏蔽光伏孤子诱导波导的导模在任意强度比值下均为单模,限制在暗屏蔽孤子中心附近的能量随着强度比值的增加而增加。当光伏效应可以忽略时,这一波导变为屏蔽孤子诱导的波导。当没有外加电场时,这一波导变为光伏孤子诱导的波导。 2.研究了一维屏蔽灰孤子诱导波导的传输特性。通过数值解孤子方程发现,灰屏蔽孤子诱导的波导在任意光强比率下均为单模。分析表明限制在灰孤子中心附近的能量和波导导模的传输常数随着强度比值的增加而单调增加。另外,当孤子灰度值增加时,限制在灰孤子中心附近的能量和波导导模的传输常数单调递减。 3.基于光束的非相干特性,对一维部分相干暗光伏孤子及其诱导的波导进行了实验研究。实验结果表明利用部分相干光束,暗光伏孤子可以在非瞬时LiNbO_3:Fe晶体内形成。它诱导的波导可以对强相干光束进行导光。这一结果证明了用低功率非相干光源控制导引高功率激光光束的可能性。 4.对屏蔽光伏孤子、屏蔽孤子和光伏孤子的时间特性进行了理论和实验研究。基于和时间有关的带输运模型,建立了光折变孤子的演化方程。通过数值模拟的方法发现,当电流密度J_0≤0时,稳态屏蔽孤子的形成时间随着|J_0|的增加而增加,在J_0>0时,稳态孤子的形成时间随着孤子振幅的增加而减少。另外发现稳态屏蔽孤子的形成时间随着振幅的增加而减少,而开路光伏孤子的时间行为与孤子峰值强度与暗辐照的比值有关。当光伏孤子强度比值较小时,孤子的半高宽度随着时间单调递减达到一个稳定常数;当孤子比率较大时,孤子的半高宽度减少到一个最小值后增加到一个常数。进一步实验研究了暗光伏孤子的演化特性。实验结果证明在低功率下可以形成稳态孤子,在高功率下可以形成准稳态孤子。实验结果与理论分析很好地吻合。 5.对折射率变化为负的LiNbO_3晶体中形成的亮光伏孤子进行了理论和实验研究。由于光折变晶体的光伏常数依赖于波长,因而选则不同波长的背景光和信号光进行理论分析和实验研究。结果表明,在背景光的照射下,当光伏常数κ>1时,可以形成亮光伏孤子,其中κ为背景光的光伏常数与信号光光伏常数之比。实验中选用不同波长和相干度的背景光进行实验,得到孤子的存在曲线,与理论预测相吻合。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 寿倩;郭旗;;强非局域空间光孤子大相移的理论研究以及应用方案设计[J];物理学报;2011年07期
2 兰民;任常愚;;向列相液晶中高阶衍射图像的特性[J];液晶与显示;2011年04期
3 温静;陈宝东;;双掺杂铌酸锂晶体中铟杂质含量对光致折射率变化的影响[J];信息记录材料;2011年04期
4 寿倩;;非局域空间光孤子临界功率的确定[J];激光与光电子学进展;2011年08期
5 寿倩;江群;梁炎斌;胡巍;;强非局域空间光孤子在铅玻璃材料中的传输特性[J];物理学报;2011年09期
6 任常愚;魏英智;裴延波;;光折变液晶系统的表面电荷调制模型[J];黑龙江科技学院学报;2011年03期
7 杨联弟;苏艳丽;;加偏压双光子光伏光折变晶体中Manakov孤子[J];山西师范大学学报(自然科学版);2011年02期
8 寿倩;;具有轨道角动量的空间光孤子的研究进展[J];光电技术应用;2011年03期
9 寿倩;张翔;;干涉条纹抖动误差的消除方法探讨[J];华南师范大学学报(自然科学版);2011年03期
10 彭小兰;周亚民;王红成;;无偏压光伏晶体中的非相干耦合亮暗孤子对及其传输特性[J];光学学报;2011年06期
11 俞平胜;苏良碧;唐慧丽;郭鑫;赵衡煜;杨秋红;徐军;;退火处理对W:Bi_4Ge_3O_(12)和Bi_(12)GeO_(20)晶体发光性能的影响[J];发光学报;2011年08期
12 李华刚;石智伟;;求解非线性偏微分方程的傅里叶变换方法[J];广东第二师范学院学报;2011年03期
13 符运良;潘孟美;;双掺杂LiNbO_3∶Ce∶Cu晶体的光学性能[J];光谱实验室;2011年04期
14 ;[J];;年期
15 ;[J];;年期
16 ;[J];;年期
17 ;[J];;年期
18 ;[J];;年期
19 ;[J];;年期
20 ;[J];;年期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王清;王形华;谢应茂;罗兴垅;黎东波;;非局域椭圆厄米-高斯空间光孤子与相移[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
2 章吉良;许政权;陈益新;;用平面内散射的测量方法研究LiNPO_3平面光波导中的光折变效应[A];第二届全国光散射学术会议论文集(上)[C];1983年
3 宋宏伟;;掺杂酞酸钡晶体的杂质能级和光折变微观动力学[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(上册)[C];2001年
4 王子华;张辉;王荣彬;;周期性折射率变化的非线性平面光波导的空间光孤子传输[A];全国第十次光纤通信暨第十一届集成光学学术会议(OFCIO’2001)论文集[C];2001年
5 宋宏伟;;掺杂酞酸钡晶体的杂质能级和光折变微观动力学[A];第九届全国发光学术会议摘要集[C];2001年
6 张玥;陶世荃;;LiNbO_3晶体中光折变光栅各向异性衍射的定量研究[A];2005年中国光学学会全息与光学信息处理专业委员会年会暨建会20周年纪念会[C];2005年
7 姚旻;林强;;部分相干空间光孤子的传输特性[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年
8 胡易;K.H.Ringhofer;E.Shamonina;;平行次级系统:光折变铋硅族氧化物中二波耦合的一种近于精确的解[A];第七届北京青年科技论文评选获奖论文集[C];2003年
9 蒲利春;李铁;;光折变效应的非线性Schrdinger方程的精确解[A];第七届全国光学前沿问题讨论会论文摘要集[C];2007年
10 赵鑫;胡易;赵红娥;乔卓凡;李政勇;;旋光光折变BSO晶体(-110)面的波耦合性质[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张都应;空间屏蔽光伏孤子的演化和自偏转特性研究[D];西安电子科技大学;2001年
2 张美志;光折变空间光孤子及其诱导光波导的理论和实验研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2009年
3 张光勇;光折变空间孤子自偏转与温度特性及孤子观测[D];华中科技大学;2007年
4 李金萍;稳态光折变空间光孤子的研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2006年
5 展凯云;中心对称光折变晶体中空间光孤子的理论研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
6 卢克清;有偏压的光伏光折变晶体中空间孤子的研究[D];西安交通大学;2001年
7 陈守满;光折变晶体中光束的传输与控制研究[D];西安电子科技大学;2007年
8 王建东;空间光孤子[D];中国科学技术大学;2006年
9 郝中华;光折变空间孤子的理论研究[D];西安电子科技大学;2004年
10 齐新元;非线性光子学晶格中的光传播性质研究[D];南开大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 潘舒;光折变聚合物光伏空间光孤子的研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
2 孙永波;掺杂碳纳米管的向列相液晶中的空间光孤子的研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
3 王统领;向列相液晶中基于光折变效应的空间光孤子[D];哈尔滨工业大学;2006年
4 刘飞;非线性材料中光折变空间光孤子的开关特性[D];浙江工业大学;2011年
5 朱香平;稳态矢量空间光弧子及调制不稳定性的研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2005年
6 王清;强非局域介质中椭圆厄米-高斯型空间光孤子[D];赣南师范学院;2012年
7 谭欣;稳态光折变空间光孤子的统一理论[D];西安电子科技大学;2002年
8 张磊;光折变空间光孤子瞬时状态的研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2008年
9 李文慧;光折变晶体中空间光孤子的自偏转与形变[D];西北大学;2011年
10 侯瑞;非局域空间光孤子的数值研究[D];电子科技大学;2010年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978