双光子光折变介质中空间孤子相互作用研究

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由于光折变空间孤子可以在毫瓦量级这样的较低光强下产生,以及它在全光开关、光波导、光学集成等方面具有广阔应用前景,因而受到人们广泛的关注。2003年Castro-Camus等人提出了双光子带输运模型,解决了存储在晶体上的信息容易被擦除这一难点,因此双光子模型下光折变空间孤子的研究成为了最近十多年的研究热点。  本文基于Castro-Camus模型,为了研究光折变空间孤子的相互作用,给出了双光子光折变介质中亮屏蔽空间孤子以及亮光伏空间孤子的积分表达式,以及入射光强和空间孤子半高宽的关系曲线。  利用有限差分光束传播法,验证了空间孤子可以在晶体里以不变的波形传播;研究了偏置电场对亮屏蔽空间孤子形态的影响;研究了初始间距、初始相位、偏置电场对亮屏蔽空间孤子相互作用的影响。研究结果表明,初始间距越小,亮屏蔽空间孤子的作用越强烈,初始间距越大,亮屏蔽空间孤子的作用越微弱;同相亮屏蔽空间孤子相互吸引,反相亮屏蔽孤子相互排斥,非相干亮屏蔽空间孤子总是相互吸引;偏置电场越大,亮屏蔽空间孤子的相互作用越强烈,偏置电场越小,亮屏蔽空间孤子的相互作用越微弱。  研究了初始间距、初始相位、启动光强对亮光伏空间孤子相互作用的影响。其中初始间距、初始相位对亮光伏空间孤子相互作用的影响和亮屏蔽空间孤子相同,启动光强对亮光伏空间孤子几乎没有影响。  研究了双光子光折变介质中三束亮屏蔽空间孤子或者亮光伏空间孤子之间的相互作用,讨论了不同的初始相位对三空间孤子相互作用的影响。研究结果表明,三束同相的空间孤子在传播时发生了孤子的湮灭,合并为一束孤子向前传播;三束相位不同的孤子在传播过程中发生排斥。
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