高階孤子在光誘導(dǎo)二維光子晶格中的傳輸特性研究.pdf

1、高階孤子即高階模孤子是指，其強度分布截面上有兩個或者兩個以上的峰值，可以用于承載高信息量傳輸?shù)摹肮伦硬ò?，因此引起人們廣泛的研究興趣。偶極光束在自聚焦非線性介質(zhì)中傳輸時不能形成局域的偶極孤子。然而，研究發(fā)現(xiàn)偶極光束在自聚焦光子晶格中傳輸時卻可以形成穩(wěn)定傳輸?shù)呐紭O孤子。更高階的光束，例如四極光束同樣可以在一定條件下，形成局域的四極孤子。光在光誘導(dǎo)光子晶格中的傳輸拓展了孤子的研究領(lǐng)域。
　　本文的主要工作是研究偶極光束、四極光束、二

2、階渦旋光束在自聚焦光誘導(dǎo)四方晶格和貝塞爾晶格中的傳輸以及形成孤子的條件。運用交替隱式差分波傳輸法進行數(shù)值求解、仿真。主要內(nèi)容及成果如下：
　　1.研究了偶極光束在自聚焦四方晶格中的傳輸過程。研究發(fā)現(xiàn)，不存在晶格時，異相偶極光束相互排斥，相互分離；同相偶極光束之間則相互吸引，出現(xiàn)融合。存在晶格后，對角格點激發(fā)和相鄰格點激發(fā)的偶極光束在合適條件下可以形成局域的偶極孤子。但是，不同的激發(fā)方式形成偶極孤子時所需的條件不同，同時，在相當(dāng)大的

3、參數(shù)范圍內(nèi)異相偶極孤子總表現(xiàn)為線性穩(wěn)定，而同相偶極孤子總是表現(xiàn)為線性不穩(wěn)定。
　　2.研究了四極光束在自聚焦四方晶格中的傳輸過程。在自聚焦非線性介質(zhì)中傳輸時，異相四極光束發(fā)生自聚焦現(xiàn)象，且相互分離現(xiàn)象更加明顯；同相四極光束相互吸引，融合為單束光。引入光誘導(dǎo)光子晶格后，在合適條件下，異相四極光束能夠形成穩(wěn)定傳輸?shù)漠愊嗨臉O孤子，其對角波峰相位相同，相鄰波峰相位差為?；同相四極光束能夠形成局域的同相四極孤子，其波峰相位均相同。