基于非线性薛定谔方程,研究了具有光格子的局域非线性介质中存在的单通道和多通道多极格子孤子的光场分布、稳定性和动力学行为。研究发现,系统中存在同相和反相2种类型的多通道多极格子孤子;在单通道情形下,只存在反相多极格子孤子,同相的多极格子孤子不存在;在3种类型的格子中,同相多极格子孤子的稳定性最差,而多通道反相多极格子孤子的稳定性最高。在撤去光格子的情况下,3类格子孤子呈现出不同的动力学行为。同相多极格子孤子分裂成相应数目的光束后,或合并成1个光束、或能量重新分配、或周期性碰撞。而反相多极格子孤子分裂后,光束相互排斥,2个边带光束沿直线路径向前传输,且轨迹与原传播方向的夹角相等;在传播常数较小时,可能会出现光束弥散。这些性质对全光路由、全光开关等全光控制技术的研究有一定的参考作用。

我们提供了基态和多极(偶极和三极)光束在非局域程度呈垒型分布的非均匀非局域介质中传输的动力学演化行为。在非局域垒的影响下,基态光束会发生周期性振荡,其振荡周期和振荡程度可以由非局域垒的系统参数进行调控。然而,多极光束在非局域垒的影响下会分裂成相应数目的基态光束,分裂形成的各基态光束在传播过程中发生周期性碰撞;通过调控系统参数,其碰撞周期和振荡程度可以被有效控制。