串联双光子光折变晶体中独立空间孤子对的传输特性

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当光折变材料的自聚焦效应与光束的衍射发散作用相平衡时,光束能在介质中保持形状不变,形成光折变空间光孤子。光折变空间孤子的传播特性使其在光学信息处理、光开关、集成光学、光互联及光学计算等诸多方面都有广阔的应用前景,近些年来,引起人们广泛的关注。  本文介绍了基于Castro-Camus模型推导串联双光子光折变晶体回路中独立空间孤子对的耦合理论,并推导出屏蔽双光子光折变晶体回路中独立空间孤子对的耦合系数表达式,同时讨论了温度对耦合性质的影响。  通过数值模拟,对串联回路中屏蔽空间孤子对的耦合特性进行分析,从理论上预言了在串连光折变晶体回路中能够形成光折变空间孤子对,共有亮-亮,亮暗和暗-暗独立空间孤子对三种类型。这种孤子对中两个孤子之间可以发生相互作用。当入射光束的空间展宽尺寸远小于晶体尺寸时,孤子对中的暗孤子可以影响到另一个孤子,亮孤子也可以影响到另一个孤子。得出结论:在考虑温度情况下,通过串联回路耦合,暗孤子可以影响亮、暗孤子;同时亮孤子也可以影响亮、暗孤子。这与在不考虑温度情况下,亮孤子不能影响亮、暗孤子的行为是不同的。究其原因,是由于是温度对晶体暗辐射强度影响很大,光折变空间孤子源于介质的光折变效应,介质的暗辐射在光折变过程中起着一定的作用,因此介质的暗辐射对光折变孤子的形成有影响,则温度对光折变孤子也具有一定的影响。所以在考虑温度时,得到了不同的结果。  同时讨论了串联回路中独立双光子光折变屏蔽光伏孤子对的演化特性,并数值模拟了串联回路双光子光折变晶体中孤子对的耦合过程。以亮-暗独立空间孤子对为例,对孤子对发生耦合时的现象进行了分析。
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