本文關鍵詞：光折變晶體中二維光格子內帶隙孤子的研究

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【摘要】：空間光孤子是指在傳播過程中,與傳播方向正交的橫向光波能夠保持其形狀不發(fā)生變化。其產生的原因是光波在介質材料中傳播時,介質材料的非線性效應與光束自身的衍射效應可以達到一種平衡狀態(tài)。由于它這一獨特的性質,其在全光開關、光波導、光互聯(lián)、光學通信以及光計算等方面有著巨大的潛在應用價值。光子晶格是一種能夠限制光傳播的折射率呈周期性排列的光學結構,在晶格中引入缺陷后,光束在帶隙內傳播形成缺陷孤子,又進一步加強了調控光的可能性。本文應用平面波展開法、牛頓共軛梯度法、修正的平方算子法、對稱的分步傅里葉法等數(shù)值計算方法,對空間光孤子的物理性質進行研究。本文以非線性薛定諤方程為基礎,主要研究了中心對稱光折變晶體中Kagome型光格子內的帶隙孤子和缺陷孤子,應用數(shù)值模擬方法詳細分析了光格子中缺陷孤子的存在及其傳播的穩(wěn)定性,并進一步討論了缺陷強度參數(shù)值對孤子的存在區(qū)域及傳播穩(wěn)定性的影響。結果表明:當缺陷強度值是零時,帶隙孤子只存在于半無限帶隙中,高功率值的帶隙孤子是不穩(wěn)定的,低功率值的帶隙孤子是穩(wěn)定的。帶隙孤子的功率值隨著傳播常數(shù)的增大逐漸變小。當缺陷強度是正值時,缺陷孤子只存在于半無限帶隙內,高功率值的缺陷孤子是不穩(wěn)定的,低功率值的缺陷孤子是穩(wěn)定的。隨著缺陷強度值的增加,缺陷孤子的穩(wěn)定區(qū)域也變大。當缺陷強度值是負值時,缺陷孤子不僅存在于半無限帶隙內,還存在于第一帶隙內。在半無限帶隙中,高功率值區(qū)域和低功率值區(qū)域的缺陷孤子都是不穩(wěn)定的,高功率值的孤子在傳播過程中形狀和位置發(fā)生了變化,低功率值的孤子在傳播過程中發(fā)生了分裂。只有中功率值區(qū)域的缺陷孤子是穩(wěn)定的。在第一帶隙內,當缺陷強度較低,負缺陷孤子可以穩(wěn)定傳播;當缺陷強度較大時,高功率值的缺陷孤子可以穩(wěn)定傳播,低功率值的缺陷孤子不能穩(wěn)定傳播。隨著缺陷強度值絕對值的增加,缺陷孤子的穩(wěn)定區(qū)域變小,缺陷孤子不再全部穩(wěn)定。
【學位授予單位】：天津工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：O437

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊斌;覃亞麗;劉鮮;任宏亮;薛林林;;光誘導晶格中偶極孤子的研究[J];光學學報;2016年07期

2 肖發(fā)俊;張鵬;劉圣;趙建林;;光誘導準一維光子晶格中離散空間光孤子的相互作用[J];物理學報;2012年13期

3 田寧;盧克清;張先鋒;陳衛(wèi)軍;孫彤彤;姚風雪;;波導參數(shù)和傳播常數(shù)對光折變表面波的影響[J];中國激光;2012年01期

4 吉選芒;姚紀歡;姜其暢;劉勁松;;低振幅中心對稱光折變暗和灰空間孤子的時間特性[J];光學學報;2011年10期

5 吉選芒;姜其暢;劉勁松;;低振幅雙光子光伏孤子的時間及演化特性分析[J];科學通報;2011年03期

6 陳憲鋒;蔣美萍;沈小明;金銥;黃正逸;;一維多缺陷光子晶體的缺陷模[J];物理學報;2008年09期

7 馬駿;蔡祥寶;劉詩云;;用FDTD法分析二維光子晶體帶隙[J];光學儀器;2007年05期

8 顏利芬;王紅成;張冰志;佘衛(wèi)龍;;光伏暗孤子和灰孤子的自偏轉[J];物理學報;2007年08期

9 張文富;王鵬;方強;程益華;;用平面波展開方法計算二維光子晶體帶隙結構[J];西安郵電學院學報;2007年03期

10 李金萍;盧克清;趙衛(wèi);楊延龍;朱香平;過曉輝;;有偏壓中心對稱光折變晶體中的屏蔽孤子[J];光子學報;2006年02期

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本文編號：1284754