雙光子光折變介質(zhì)中的相干耦合孤子對(duì)

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1、碩士學(xué)位論文雙光子光折變介質(zhì)中的相干耦合孤子對(duì)COHERENTLYCOUPLEDSOLITONPAIRSINTWO-PHOTONPHOTOREFRACTIVEMEDIA王曦文哈爾濱工業(yè)大學(xué)2015年6月國(guó)內(nèi)圖書(shū)分類號(hào)：O437學(xué)校代碼：10213國(guó)際圖書(shū)分類號(hào)：535密級(jí)：公開(kāi)理學(xué)碩士學(xué)位論文雙光子光折變介質(zhì)中的相干耦合孤子對(duì)碩士研究生：王曦文導(dǎo)師：侯春風(fēng)教授申請(qǐng)學(xué)位：理學(xué)碩士學(xué)科：光學(xué)所在單位：理學(xué)院答辯日期：2015年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:O437U.D.C:535DissertationfortheMasterDegreeinScienc

2、eCoherentlyCoupledSolitonPairsinTwo-photonPhotorefractiveMediaCandidate:WangXiwenSupervisor:Prof.HouChunfengAcademicDegreeAppliedfor:MasterofScienceSpeciality:OpticsAffiliation：DepartmentofPhysicsDateofDefence:June,2015Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文摘要由于光

3、折變空間孤子產(chǎn)生僅需微瓦量級(jí)光強(qiáng)，并且具有較強(qiáng)非線性效應(yīng)等特點(diǎn)，在光互聯(lián)、光集成、光波導(dǎo)以及全光開(kāi)關(guān)等諸多方面有著廣泛的應(yīng)用前景，因此成為近二十年來(lái)非線性光學(xué)領(lǐng)域重要研究課題之一。本文針對(duì)雙光子光折變介質(zhì)中兩束沿同一直線傳播的相干耦合的空間光孤子進(jìn)行理論研究。首先從Castro-Camus模型出發(fā)，推導(dǎo)出在雙光子光折變介質(zhì)中，有外加電場(chǎng)且忽略擴(kuò)散時(shí)，兩束沿同一直線傳播的孤子光束的相干耦合方程。得出了積分形式的亮-亮、暗-暗、灰-灰屏蔽孤子對(duì)解，并分別討論了各解的存在條件以及外電場(chǎng)和初始相位差對(duì)各解的影響。以LiNbO3和SBN晶體為例分別進(jìn)行了數(shù)值模擬。推導(dǎo)了在雙光子光伏光折變介質(zhì)中兩

4、束沿同一直線傳播的光束的相干耦合方程，并給出了積分形式的相干耦合亮-亮、暗-暗、灰-灰光伏孤子對(duì)解，同時(shí)討論了各組解的存在條件，以及初始相位差等因素對(duì)各組態(tài)孤子對(duì)的影響。以Cu:KNSBN晶體以及LiNbO3晶體為例，進(jìn)行了數(shù)值模擬。討論了考慮擴(kuò)散效應(yīng)時(shí)雙光子光折變介質(zhì)中兩孤子光束的傳播情況，并給出了在這種情況下的耦合波方程，得到雙光子光折變介質(zhì)中的相干耦合亮-亮屏蔽孤子對(duì)解，給出孤子對(duì)中心在擴(kuò)散效應(yīng)作用下的橫向偏移以及角度偏移，并且進(jìn)行數(shù)值模擬進(jìn)行驗(yàn)證。最后討論了小振幅情況下相干耦合屏蔽亮-亮孤子對(duì)的自轉(zhuǎn)向效應(yīng)，得到解析解。關(guān)鍵詞：光折變效應(yīng)；雙光子光折變介質(zhì)；相干耦合；空間孤子對(duì)；

5、自彎曲效應(yīng)-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractPhotorefractivespatialsolitonsduetothemicrowattdimensionoflightintensity,andthecharacterofstrongnonlineareffect,haveawideapplicationprospectinopticalinterconnection,opticalintegration,opticalwaveguideandopticalswitchandmanyotheraspects,becomingoneoftheimportantrese

6、archtopicsinnonlinearopticalfieldnearly20years.Thisarticlefocusonthetheoreticalstudyoftwocoherentlycoupledbeamspropagatinginthesamelineintwo-photonphotorefractivemedia.Firstly,weproposethecoherentlycoupledequationoftwobeamsalongthesamestraightlinepropagationofsolitonbeamwiththeexternalelectricfi

7、eldandneglectingthediffusionintwo-photonphotorefractivemediafromthemodelofCastro-Camus.Thesolutionoftheequationisobtainedbytheintegralformofcoherentlycoupledbright-brightsolitonpairs,dark-darksolitonpairsandgray-graysolitonp