浙江工业大学信息工程学院光纤通信与信息工程研究所, 浙江 杭州 310023
本文研究了低振幅下的(1+1)维屏蔽亮孤子在光折变介质中的传输特性。数值仿真结果发现，当光束线性传输时会自然衍射；当光束非线性传输时，若忽略扩散机制，可以保持孤子形态且直线传输，若考虑光折变介质的扩散作用，孤子就会发生自偏转，偏转方向及程度与温度有关。最后分析了偏转距离绝对值随温度的变化关系，在某一温度下偏转距离绝对值有最大值，因此可以通过控制温度来改变偏转距离。
非线性光学 亮孤子 光折变晶体 自偏转 激光与光电子学进展
2015, 52(10): 101901
1 运城学院 物理与电子工程系，运城 044000
2 华中科技大学 光电子科学与工程学院，武汉 430074
为了研究双光子独立屏蔽光伏孤子对的演化和自偏转，对外加电场双光子光伏光折变晶体串联回路中暗-暗和明-暗独立孤子对中的两孤子的动态演化、稳定性和自偏转进行了数值研究。结果表明，在光束的空间展宽远小于晶体宽度的极限条件下，暗孤子通过光电流能影响孤子对中另一孤子的动态演化和稳定性，但明孤子不能影响另一孤子；对于明-暗孤子对，明孤子的偏转程度随暗孤子的入射强度的增加而减小。该结果为工程实现提供了可能。
非线性光学 双光子光折变效应 独立空间孤子对 演化和自偏转 nonlinear optics two-photon photorefractive effect separate spatial soliton pairs evolution and self-deflection
1 西北大学物理系,陕西 西安 710069
2 西北大学信息科学与技术学院,陕西 西安 710069
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。
非线性光学 自偏转 微扰法 屏蔽明孤子 交变电场 nonlinear optics self-deflection perturbation method screening bright soliton alternating electric field
1 运城学院物理与电子工程系, 山西 运城 044000
2 华中科技大学光电子科学与工程学院, 湖北 武汉 430074
对双光子光折变晶体串联回路中明-暗屏蔽孤子对的暗孤子晶体温度对明孤子自偏转特性影响进行了理论研究。数值结果表明: 明孤子的空间漂移随暗孤子的晶体温度变化而发生改变, 暗孤子晶体温度的变化对明孤子的自偏转产生强烈的影响。用微扰法对自偏转的温度特性研究结果和通过数值法得到的结果符合的很好。这些结果对温控光器件的工程实现具有重要的参考价值。
非线性光学 双光子光折变效应 独立空间孤子对 自偏转 温度特性 nonlinear optics photorefractive effects two-photon spatial soliton pairs deflection temperature denpedence
山西运城学院物理与电子工程系, 山西 运城 044000
基于扩散效应, 研究了启动光强对双光子光伏光折变介质中亮光伏空间孤子自偏转特性的影响, 将亮光伏孤子作为入射孤波, 采用数值方法求解含扩散项的波演化方程。结果表明: 随着启动光强度的加大, 孤子强度的半峰全宽逐渐增加; 孤子中心的自偏转距离随着启动光强的加大开始有所增加, 达到一定值后, 随着启动光强的继续加大而逐渐减小, 得到孤子中心自偏转距离与启动光强之间的非线性关系源于孤子半峰全宽和扩散项二者的共同作用的结论。
非线性光学 双光子光伏光折变介质 自偏转 启动光 nonlinear optics two-photon photovoltaic photorefractive media self-deflection gating beam
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。
非线性光学 双光子光伏光折变介质 屏蔽光伏孤子 自偏转 nonlinear optics two-photon photovoltaic photorefractive media screening photovoltaic solitons self-deflection
运城学院物理与电子工程系, 山西 运城 044000
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。
非线性光学 双光子光折变效应 屏蔽光伏孤子 自偏转 nonlinear optics two-photon photorefractive effect screening-photovoltaic spatial solitons self-deflection
为了研究有外加电场的双光子光折变介质中匹配高斯光束的动态演化及自偏转特性,采用数值模拟的方法,给出了匹配高斯光束在晶体中的动态演化及自偏转图形。结果表明,对于给定的与双光子光折变介质参量匹配的高斯光束,在介质中能演化为稳定的孤子波;考虑扩散效应之后,匹配高斯光束的光束中心将发生自偏转;随着外加电场的增加,高斯光束的自偏转程度增加,当外加电场达到一定强度后,高斯光束的自偏转程度随着外加电场的增加反而减小;高斯光束的自偏转程度随着入射光强的变化关系与外加电场的情况相似。
非线性光学 高斯光束 双光子光折变介质 自偏转 nonlinear optics Gaussian beam two-photon photorefractive media self-deflection
运城学院物理与电子工程系, 山西 运城 044000
通过数值模拟的方法，研究了高阶空间电荷场对匹配高斯光束在光伏光折变晶体中自偏转特性的影响。结果表明，对于给定的与晶体参量匹配的高斯光束， 高阶空间电荷场对其自偏转特性的影响与外电场和光伏场的极性和强度，以及入射光束的强度有关。当外电场、光伏场、入射光束的强度取不同的参数组合时， 就可以控制高斯光束的偏转程度，在三者特定的参数组合下，还可以实现高斯光束偏转方向的改变，进而实现高斯光束的无偏转稳定传播。
非线性光学 光折变效应 高斯光束 高阶空间电荷场 自偏转 nonlinear optics photorefractive effect Gaussian beam higher-order space-charge field self-deflection
1 运城学院物理与电子工程系，山西 运城 044000
2 华中科技大学光电子科学与工程学院，湖北 武汉 430074
基于扩散效应及暗辐射强度对温度的依赖关系，研究了温度对有偏压光伏光折变晶体中高斯光束自偏转特性的影响。将高斯光束作为入射类孤子波，采用数值方法求解含扩散项的波传播方程。结果表明，当晶体的温度在一定的范围内变化时，光束中心沿一抛物线轨迹偏转，并且光束中心偏转距离随温度的增加而增加，在一个特定温度处达到最大值，之后随温度的增加而减小。当温度发生足够大的变化时，高斯光束将不稳定甚至崩溃。通过调节晶体的温度能改变高斯光束的自偏转。
非线性光学 高斯光束 光伏光折变晶体 自偏转 温度特性 nonlinear optics Gaussian beam photovoltaic photorefractive crystal self-deflection temperature dependence
