【摘要】：光折變空間光孤子是指在光折變介質(zhì)中橫向空間尺度不變地向前傳播的光束,其形成是基于介質(zhì)內(nèi)部的光折變效應(yīng)。一直以來(lái)人們對(duì)光折變空間光孤子的研究往往是基于光孤子在一種介質(zhì)中形成與傳播的情況,對(duì)兩種光折變介質(zhì)交界面處空間光孤子形成與傳播的情況研究較少。光折變介質(zhì)有不同的類型,基于電光效應(yīng)或二次電光效應(yīng)的光折變介質(zhì)中的空間光孤子亦有不同的類型,本論文以帶輸運(yùn)模型為基礎(chǔ),對(duì)兩種光折變介質(zhì)交界面處的空間光孤子進(jìn)行理論研究,并探討各物理因素對(duì)孤子解的影響。求解有外加電壓條件的光折變晶體中形成的空間電荷場(chǎng),進(jìn)而推導(dǎo)兩種光折變介質(zhì)交界面處一維穩(wěn)態(tài)時(shí)的空間孤子的傳輸演化方程及其邊界連接條件。進(jìn)而求解出不考慮擴(kuò)散效應(yīng)時(shí)交界面處的亮、暗屏蔽孤子解,數(shù)值擬合分析孤子的產(chǎn)生條件以及性質(zhì)。理論推導(dǎo)光伏光折變介質(zhì)交界面處光束的光場(chǎng)方程,求解出無(wú)外加電場(chǎng)條件下的亮、暗光伏孤子解以及孤子的存在條件。最后討論入射光光強(qiáng)、光伏場(chǎng)大小等因素對(duì)亮、暗光伏孤子的形成以及亮、暗光伏孤子的寬度等所產(chǎn)生的影響。相對(duì)基于線性電光效應(yīng)的光折變介質(zhì),基于二次電光效應(yīng)的光折變介質(zhì)折射率變化和空間電荷場(chǎng)分布有所不同,光束的傳輸演化情況也有所變化。理論推導(dǎo)基于二次電光效應(yīng)的光折變介質(zhì)交界面處的傳輸演化方程,求解亮、暗孤子解并探討存在條件。通過(guò)數(shù)值模擬,討論各種物理因素對(duì)空間孤子的光強(qiáng)分布的影響。
【圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文第1章 緒 論 課題研究的背景及研究意義1834 年，英國(guó)造船師 J.S.Russell 發(fā)現(xiàn)“孤立波”。1895 年，Korteweg 和 KDV 方程對(duì)其進(jìn)行了解釋[1]。1965 年 Zabusky 和 Kruskal 發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)葍墒騼墒陨瞎铝⒉〞r(shí)，在相互碰撞的過(guò)程中各孤立波的波形和變，同時(shí)各孤立波的能量和動(dòng)量均守恒，孤立波的這種行為和彈性粒，因此他們由孤立波的粒子性將其命名為“孤子”，孤子理論得到發(fā)光學(xué)領(lǐng)域中的孤子稱為光孤子，光孤子一般可分為時(shí)間光孤子和空間在介質(zhì)中傳播時(shí)，若光的色散和非線性啁啾效應(yīng)達(dá)到平衡，即可形成若光的衍射和非線性自聚（散）焦效應(yīng)達(dá)到平衡即可形成空間光孤子示。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文1.2.3 基于二次電光效應(yīng)的光折變空間孤子研究進(jìn)展1997 年，Segev 等人[29]首先在理論上預(yù)言了在基于二次電光效應(yīng)的中心對(duì)稱光折變晶體中可形成空間光孤子。理論研究了中心對(duì)稱光折變介質(zhì)折射率變化和空間電荷場(chǎng)的分布，分析了孤子寬度的變化（圖 1-3）。結(jié)果表明，屏蔽孤子在此種介質(zhì)中的形成比在非中心對(duì)稱光折變介質(zhì)中的形成更加容易，，需要更小的折射率非線性。通過(guò)對(duì)此種介質(zhì)中形成的孤子的性質(zhì)進(jìn)行分析，指出它可以用于形成波導(dǎo)，還可以用以轉(zhuǎn)換成具有高度可控形狀的永久性波導(dǎo)。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：O437

【參考文獻(xiàn)】

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1 郝利麗;侯春風(fēng);王強(qiáng);;Incoherently coupled spatial soliton families in biased two-photon photorefractive crystals with both the linear and quadratic electro-optic effect[J];Chinese Optics Letters;2014年04期

2 李金萍;盧克清;趙衛(wèi);楊延龍;朱香平;過(guò)曉輝;;有偏壓中心對(duì)稱光折變晶體中的屏蔽孤子[J];光子學(xué)報(bào);2006年02期

3 侯春風(fēng),孟慶鑫,宮德維,張建隆;中心對(duì)稱光折變材料中的小光強(qiáng)空間孤子[J];物理學(xué)報(bào);2004年06期

本文編號(hào)：2711630