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光在非局域非线性介质中传输时,当介质的非线性效应(自聚集)与光的衍射效应相互平衡时,光束就能在介质中形成空间光孤子。由于空间光孤子在全光开关、光路由、光互联及光逻辑门等方面具在潜在的应用而受到大家的关注。在光传输领域中深入研究非局域非线性特性对空间光孤子的研究和应用具有重要意义。
本文针对铅玻璃和向列相液晶等强非局域材料分析了有边界限制的强非局域非线性介质的z-scan扫描特性。在理论上参照热透镜模型,利用空间q参数得到了归一化的z-scan透过率曲线,发现介质的边界条件对透过率曲线的影响可以忽略,透过率曲线的峰谷位置及其差值与入射功率有关。在实验上以铅玻璃为例,通过改变入射功率,验证了曲线的峰谷情况与入射功率的关系,并得到材料的非局域非线性参数。
本文共分四章,第一章为绪论;第二、第三介绍了作者在研究生期间所做部分工作;第四章为结束语。具体内容安排如下:
第一章:介绍了非局域性的概念及向列相液晶与铅玻璃的基础知识,并回顾了利用Z-Scan测量介质非线性的理论及实验研究进展。
第二章:详细推导了向列相液晶及铅玻璃的热透镜模型及强非局域非线性介质的Z-Scan理论。虽然他们的非局域非线性的物理机制差别巨大,且边界条件也不相同。但两者等效的非线性透镜是一样的。通过数学推导,得到了归一化透过率曲线表达式,并发现曲线的峰谷位置及差值均与入射功率有关,最后我们还给出了测量介质非局域非线性参数的实验可行性方法。
第三章:实验上以铅玻璃为样品,利用Z-Scan方法通过测量不同功率下的透过率曲线,根据理论分析及数值拟合得出其材料参数值,并给出了实验中应当注意的事项。
第四章:总结与展望。