本文關(guān)鍵詞：艾里光束在Kerr介質(zhì)中傳輸特性的研究

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【摘要】：無衍射光束作為一類特殊光束,具有光束橫截面上的光強(qiáng)分布不隨傳播距離增加而變化的特點(diǎn)。艾里光束作為一種新型無衍射光束不但繼承了無衍射光束所獨(dú)有的無衍射性,還具備特有的自加速特性(自彎曲性)和自恢復(fù)特性。Kerr介質(zhì)是一種非線性介質(zhì),它的介質(zhì)極化和外電場強(qiáng)度成非線性,當(dāng)艾里光束在該介質(zhì)中傳輸時(shí)由于折射率的不同,場強(qiáng)分布相應(yīng)的也不同。近年來,自由空間中傳輸?shù)臒o衍射艾里光束已被廣泛研究并應(yīng)用于光學(xué)微操控等眾多領(lǐng)域。本文首先在艾里光束的概念、基本性質(zhì)以及Kerr介質(zhì)對(duì)艾里光束的影響上進(jìn)行探索,采用分布傅里葉法論述了在自相位調(diào)制和反常色散存在下有限能量艾里光束在該介質(zhì)中傳輸時(shí)存在孤子脈沖的脫離現(xiàn)象,研究了初始入射光功率和衰減因子值分別對(duì)脫離孤子和加速波陣面性質(zhì)的影響。結(jié)果表明,初始入射功率和衰減因子值越大,脫離孤子脈沖的寬度、調(diào)制深度以及振蕩相位越小而孤子的峰值時(shí)間位置出現(xiàn)的越早。當(dāng)入射功率和衰減因子值固定時(shí),無論是在線性還是非線性情況下加速波陣面均表現(xiàn)出拋物線加速軌跡,而脈沖強(qiáng)度表現(xiàn)出不同的振蕩行為。另外,加速波陣面的能量分布在線性和非線性傳輸時(shí)也不同。線性傳輸時(shí),對(duì)于所有的初始入射光功率值,艾里波陣面的能量演化曲線類似于光束初始一半能量的漸近線；而非線性傳輸時(shí),艾里波前的能量分?jǐn)?shù)隨著入射功率或衰減因子的增加逐漸減小。最后,通過分析非線性薛定諤方程構(gòu)造出了兩束有限能量艾里光束同向或反向輸入到Kerr非線性介質(zhì)的解析表達(dá)式,探討了艾里光束在該介質(zhì)中傳輸時(shí)入射光間距和振幅強(qiáng)度對(duì)光束間相互作用的影響。研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)入射光間距大于脈沖主瓣寬度時(shí),同向或反向傳輸?shù)墓伦泳皇`在光束內(nèi)穩(wěn)定傳輸,無相互作用；當(dāng)入射光間距小于脈沖主瓣寬度時(shí),光束同向傳輸且振幅強(qiáng)度E=3時(shí)光束間表現(xiàn)出相互吸引的特性,而E=4時(shí)光束間的相互作用由最初的相互吸引變?yōu)橄嗷ヅ懦狻９馐聪騻鬏敃r(shí)始終保持相互排斥的性質(zhì)但傳輸不穩(wěn)定。
【關(guān)鍵詞】：艾里光束 Kerr介質(zhì) 脫離孤子 加速波陣面 相互作用
【學(xué)位授予單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R318.51
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 引言9-10
• 1.2 艾里光束的產(chǎn)生方法10-13
• 1.2.1 基于空間光調(diào)制器產(chǎn)生艾里光束10-11
• 1.2.2 基于連續(xù)相位板產(chǎn)生艾里光束11-12
• 1.2.3 基于表面等離子體激元產(chǎn)生艾里光束12-13
• 1.2.4 艾里激光器13
• 1.3 本論文結(jié)構(gòu)安排13-15
• 第二章 基本理論與性質(zhì)15-23
• 2.1 艾里光束的基本理論15-18
• 2.1.1 理想艾里光束15-17
• 2.1.2 有限能量艾里光束17-18
• 2.2 艾里光束的基本特性18-21
• 2.2.1 艾里光束的自由加速特性18-19
• 2.2.2 艾里光束的無衍射特性19-20
• 2.2.3 艾里光束的自愈特性20-21
• 2.3 Kerr介質(zhì)基本理論21-23
• 第三章 Kerr介質(zhì)對(duì)艾里光束的影響23-31
• 3.1 引言23
• 3.2 理論模型23-26
• 3.3 數(shù)值分析與模擬26-29
• 3.4 本章小結(jié)29-31
• 第四章 艾里光束在Kerr介質(zhì)中的孤子脫離31-43
• 4.1 引言31
• 4.2 理論模型31-33
• 4.3 初始入射功率的影響33-37
• 4.3.1 脫離孤子性質(zhì)33-35
• 4.3.2 加速波陣面性質(zhì)35-37
• 4.4 衰減因子的影響37-41
• 4.4.1 脫離孤子性質(zhì)38-39
• 4.4.2 加速波陣面性質(zhì)39-41
• 4.5 本章小結(jié)41-43
• 第五章 艾里光束在Kerr介質(zhì)中的相互作用43-57
• 5.1 引言43
• 5.2 理論模型43-44
• 5.3 非線性加速光束44-46
• 5.4 線性介質(zhì)46-48
• 5.5 Kerr非線性介質(zhì)48-53
• 5.6 飽和非線性介質(zhì)53-55
• 5.7 本章小結(jié)55-57
• 第六章 總結(jié)與展望57-59
• 6.1 論文總結(jié)57-58
• 6.2 前景與展望58-59
• 參考文獻(xiàn)59-65
• 發(fā)表論文和參加科研情況65-67
• 致謝67

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3 馮博;甘雪濤;趙建林;;階梯相位型渦旋光束傳輸特性研究[A];2010年西部光子學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議摘要集[C];2010年

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6 董一鳴;部分相干柱偏振矢量光束的表征、傳輸及應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D];蘇州大學(xué);2014年

7 段_";有限光束在平面微結(jié)構(gòu)中的共振傳輸[D];中國科學(xué)院研究生院（西安光學(xué)精密機(jī)械研究所）;2008年

8 姚e，

本文編號(hào)：680570