本文關(guān)鍵詞：強(qiáng)非局域介質(zhì)中雙高階高斯光束耦合的傳輸特性，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：光束在傳輸時(shí),其束寬由于介質(zhì)的自聚焦引起的壓縮和光束本身的衍射引起的展寬相抵消時(shí),光束的橫向截面在傳輸過程中將不發(fā)生改變,這樣傳輸?shù)墓馐环Q為空間光孤子。一方面,由于這種特殊的傳輸特性,空間光孤子在信息處理及傳輸方面有廣闊的應(yīng)用前景;另一方面,空間光孤子的深入研究可以為研發(fā)光引導(dǎo)光的全光開關(guān)提供理論指導(dǎo)。早期空間光孤子的探討絕大多數(shù)都是針對(duì)單光束情形,近年來,由于科技的發(fā)展和研究力度的加大,多極化矢量孤子也開始引起眾多學(xué)者的關(guān)注。矢量光孤子特性新穎,為非線性光學(xué)開拓了一些新的范疇,并將有效的促使全光器件的發(fā)展。本論文主要討論兩種不同非局域介質(zhì)中雙厄米高斯(HG)光束耦合時(shí)的傳輸特性;同時(shí),對(duì)具有高斯響應(yīng)強(qiáng)非局域介質(zhì)中雙超高斯(SG)光束的傳輸特性也進(jìn)行了探討。本文主要內(nèi)容具體如下:首先,介紹了幾類孤子的研究史及其概念,包括時(shí)間光孤子、空間光孤子、時(shí)空光孤子等;并對(duì)非局域非線性介質(zhì)中空間光孤子的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹。其次,基于強(qiáng)非局域介質(zhì)中雙光束傳輸時(shí)滿足的非線性薛定諤耦合方程,通過變分近似的方法求出了正交偏振、中心重合的雙厄米高斯光束傳輸過程中各參量演化方程和以孤子傳輸?shù)呐R界功率。當(dāng)光束都以臨界功率射入介質(zhì)中時(shí),可以得到雙厄米高斯空間光孤子并且都有大相移演化。當(dāng)兩光束入射功率不相等但其總功率等于臨界功率,兩光束都作周期性呼吸傳輸,只是階數(shù)越大傳輸越不穩(wěn)定。形成的呼吸子,功率大的光束束寬被壓縮,功率小的光束束寬被展寬,且呼吸子中功率大的相移變化比功率小的更快。數(shù)值模擬對(duì)比發(fā)現(xiàn),當(dāng)光束階數(shù)n?5時(shí),變分解與數(shù)值解比較一致。接著,運(yùn)用變分近似的方法研究了具有e指數(shù)衰減響應(yīng)函數(shù)的強(qiáng)非局域介質(zhì)中兩束正交偏振、中心重合的厄米高斯光束的傳輸,求出了兩光束傳輸時(shí)各參量演化方程和以孤子傳輸?shù)呐R界功率Pc。當(dāng)兩光束都以臨界功率入射到介質(zhì)中,可以得到厄米高斯型空間光孤子;當(dāng)兩光束以總功率2Pc入射,但兩光束各自的入射功率不等時(shí),兩光束以厄米高斯型呼吸子傳輸。通過數(shù)值模擬研究發(fā)現(xiàn),低階光束時(shí),可以得到近似孤子解,當(dāng)光束的階數(shù)大于3時(shí),則得不到孤子解。比較變分解與數(shù)值解,結(jié)果表明在光束的階數(shù)小于3時(shí),變分解較好的反映了具有e指數(shù)響應(yīng)的介質(zhì)中兩厄米高斯光束的傳輸特性。最后,運(yùn)用變分法和數(shù)值模擬兩種方法研究了強(qiáng)非局域介質(zhì)中兩正交偏振超高斯光束耦合的傳輸特性。變分法研究表明,當(dāng)兩超高斯光束的初始總功率等于某一臨界功率,且兩光束的初始束寬比滿足由兩光束階數(shù)決定的某一個(gè)特定參數(shù)時(shí),在強(qiáng)非局域介質(zhì)中可以近似得到超高斯矢量孤子;而數(shù)值模擬分析發(fā)現(xiàn),在強(qiáng)非局域介質(zhì)中很難得到嚴(yán)格意義上的超高斯矢量孤子,只能得到呈周期性變化的矢量孤立波。同時(shí)還研究了其相移的變化,結(jié)果表明:隨著超高斯光束階數(shù)的增大,相移也越來越大,兩種解的誤差也有稍許的增大。
【關(guān)鍵詞】：非線性光學(xué) 雙光束 非局域空間光孤子 變分法 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：贛南師范學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：O437
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 緒論7-15
• 1.1 孤子研究歷史及發(fā)展7
• 1.2 光孤子分類7-13
• 1.2.1 時(shí)間光孤子8
• 1.2.2 空間光孤子8-10
• 1.2.3 時(shí)空光孤子10-11
• 1.2.4 矢量光孤子11-13
• 1.3 非局域非線性介質(zhì)中空間光束傳輸特性的研究13-14
• 1.3.1 非局域非線性介質(zhì)中基模光束的傳輸特性13
• 1.3.2 非局域非線性介質(zhì)中高階模光束的傳輸特性13-14
• 1.4 本論文的主要工作14-15
• 第2章 強(qiáng)非局域正交偏振雙厄米高斯光束的傳輸特性15-22
• 2.1 理論模型及變分近似15-16
• 2.2 結(jié)果分析與討論16-21
• 2.2.1 臨界功率16-17
• 2.2.2 束寬演化規(guī)律17-19
• 2.2.3 相移演化規(guī)律19-21
• 2.3 結(jié)論21-22
• 第3章 e指數(shù)響應(yīng)的強(qiáng)非局域介質(zhì)中正交偏振雙厄米高斯光束傳輸特性22-27
• 3.1 理論模型及變分近似22-24
• 3.2 數(shù)值模擬24-26
• 3.3 結(jié)論26-27
• 第4章 強(qiáng)非局域介質(zhì)中兩超高斯光束正交偏振耦合的傳輸特性27-33
• 4.1 理論模型及變分近似27-29
• 4.2 數(shù)值模擬29-30
• 4.3 相位演化30-32
• 4.4 結(jié)論32-33
• 第5章 總結(jié)與展望33-35
• 5.1 總結(jié)33-34
• 5.2 展望34-35
• 參考文獻(xiàn)35-40
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果40-41
• 致謝41

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 葛麗娟;卞加聰;李蕾;臧濤成;;非局域非線性介質(zhì)中的矢量渦旋孤子對(duì)（英文）[J];蘇州科技學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2015年01期

2 何章明;張志強(qiáng);朱善華;柳聞鵑;;光晶格勢(shì)阱中二元凝聚體的矢量孤子的振蕩和分裂[J];物理學(xué)報(bào);2014年19期

3 張蔚曦;張志強(qiáng);冉茂武;歐永康;何章明;;二元玻色-愛因斯坦凝聚體中矢量孤子的轉(zhuǎn)化行為[J];物理學(xué)報(bào);2014年20期

4 朱祥偉;黃春福;;無限非局域熱非線性介質(zhì)中矢量孤子的傳輸特性[J];天津師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2014年01期

5 李瓊;翟永惠;梁果;郭旗;;各向異性介質(zhì)中的橢圓空間光孤子特性[J];物理學(xué)報(bào);2013年02期

6 張霞萍;劉友文;;強(qiáng)非局域非線性介質(zhì)中拉蓋爾-高斯型光孤子相互作用[J];物理學(xué)報(bào);2011年08期

7 江群;壽倩;鄭亞建;梁炎斌;胡巍;郭旗;;非局域空間光孤子在矩形邊界鉛玻璃中偏轉(zhuǎn)研究[J];物理學(xué)報(bào);2010年01期

8 張霞萍;劉友文;;強(qiáng)非局域介質(zhì)中傳輸光束的高階模孤子解[J];光子學(xué)報(bào);2008年12期

9 曹龍貴;陸大全;胡巍;楊平保;朱葉青;郭旗;;亞強(qiáng)非局域空間光孤子的相互作用[J];物理學(xué)報(bào);2008年10期

10 白東峰;郭旗;胡巍;;非局域克爾介質(zhì)中厄米高斯光束傳輸?shù)淖兎盅芯縖J];物理學(xué)報(bào);2008年09期

  本文關(guān)鍵詞：強(qiáng)非局域介質(zhì)中雙高階高斯光束耦合的傳輸特性，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：437527