光折變介質中部分相干光孤子的研究.pdf

1、光折變空間孤子是指光折變材料非線性產生的自聚焦效應與光束的衍射發(fā)散作用相平衡時，在介質中形成穩(wěn)定的局域化能量包絡。光折變空間孤子在mW量級的入射光輻照下就能產生，并能形成穩(wěn)定的二維空間孤子，是當今非線性光學前沿研究熱點之一。近年來，對光折變介質中的空間非相干孤子的研究，改變了人們認為光孤子只能是相干孤子這種傳統(tǒng)觀念，為空間孤子開辟了新的研究領域，而非相干光源的使用也極大的推動基于光孤子的全光通信的發(fā)展。 本文從光折變效應的物理過

2、程入手，闡述了光折變空間光孤子的形成機理。然后詳細介紹部分相干光孤子的實驗實現以及研究方法。推導出有外加偏壓的光折變晶體中形成的部分相干屏蔽明孤子，給出屏蔽明孤子的積分表達式。利用有限差分法，對構成部分相干光束的相干組份在線性介質中的衍射傳播進行計算，結果表明光束的衍射行為與光束的包絡有關，而且相干組份偏離中心軸的方向也影響著光束傳播中的偏轉。同時通過計算可知，在非線性光折變介質中相干組份能形成穩(wěn)定的傳播狀態(tài)。接著討論描述光束空間相干性

3、的相干長度，表明在形成屏蔽明孤子時，相干長度為一定值，與光束的相干度有關。 另一方面，通過求解部分相干光在光折射率改變與光強成對數關系的對數型光折交介質中的非線性傳播方程，得到部分相干光孤子的解析表達式。對解析形式的相干組份的傳播特性進行分析，結果表明光束在傳播過程中呈周期振蕩形式。在此基礎上，詳細討論了部分相干光束在介質中形成的周期振蕩傳播和穩(wěn)定傳播這兩類不同傳播狀態(tài)。最后研究形成孤子時的相干長度，發(fā)現與屏蔽孤子的相干長度具有