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由于超快科学技术的快速发展，超短激光脉冲与物质的相互作用研究成为了现今强场激光物理学里面的热门领域。并且在过去十几年中，周期性结构材料领域也取得了快速发展，例如布拉格光栅、光子晶体和波导阵列等。这些周期性系统展示了新颖的线性光学、非线性光学和量子光学等特性，并为控制光传输和光与物质相互作用提供了方法。由于一系列的科学价值，超短激光脉冲在周期性介质中传输的特性研究值得我们深入地探索。 本论文通过有限时域差分法数值求解没有采用旋转波近似和慢变包络近似下的全波麦克斯韦—布洛赫方程。论文的主要研究工作是关于激光脉冲在周期性介质的透射光谱、反射光谱和形成孤子波的传输特性。 主要研究内容和结果如下： 1.研究超短激光脉冲在不对称的周期性介质中共振传输特性，发现单极半周期脉冲的形成与入射激光脉冲的载波包络相位密切相关。单极半周期脉冲的产生依赖于介质的固有偶极距和入射激光脉冲的电场形状。产生的低频电磁波与入射的超短激光脉冲叠加耦合产生出这种特殊的单极半周期脉冲。因为入射激光脉冲的电场形状与其载波包络相位具有依赖关系，所以产生的单极半周期脉冲与入射激光脉冲的CEP也具有一定的关联。 2.研究周期量级超短激光脉冲与周期性介质的共振传输过程中发现了孤子波的频移现象。通过改变周期性介质的结构可以对孤子波的频移现象进行调节。研究超短激光在周期性介质中传输的透射光谱图和反射光谱图，我们发现再反射波在这个过程中起着十分关键的作用。当激光脉冲在周期性介质中传输时，反射波在传输过程中又会被介质界面再次反射，而再次反射波将进一步诱导产生频率移动的孤子波。这一结果的发现为人们在大的频谱范围内获得特定频率的孤子波提供了一种途径。