光束在外加电场的光伏光折变晶体中演化特性的理论研究

【摘要】： 屏蔽光伏孤子是最近从理论上证明的一种新型稳态光折变空间孤子，它形成 于加外电场的光伏光折变晶体中，源于对外电场的非均匀空间屏蔽和光伏效应两 个物理过程。本文首先从光折变效应的物理过程出发，在既考虑漂移效应又考虑 光伏效应的情况下，推导了光折变晶体中单束入射光的光波演化方程，给出了该 方程的稳态屏蔽光伏孤子解，讨论了屏蔽光伏孤子的物理特性。然后利用数值方 法求解了传播方程，分别研究了入射光波为屏蔽光伏孤子波和高斯光束时，这两 种光波在晶体中传播时的动态演化和偏转特性，最后用数值方法研究了晶体损耗 对屏蔽光伏孤子波和高斯光束演化与偏转特性的影响。结果表明，在忽略损耗和 扩散效应时，屏蔽光伏孤子和匹配高斯光束能够在晶体中稳定传播，若入射光束 与同参数下晶体支持孤子波形状有轻微偏离时，入射光在传播一段距离后会演化 成孤子波，当入射波与同参数下晶体支持的孤子波形状偏离较大时，则不能在晶 体中稳定传播。晶体扩散效应使得光束中心发生偏转，损耗则使得光束在传播过 程中光强呈指数形式衰减。 【关键词】：非线性光学 空间光孤子 光折变效应 横向非线性光学效应
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2001
【分类号】：O437
【目录】：

• 绪论7-9
• 第一章 光折变空间孤子的基本理论9-21
• 1．1 光折变效应的物理过程9-11
• 1．1．1 光折变效应的物理过程9-10
• 1．1．2 光折变效应动力学方程10-11
• 1．2 屏蔽光伏孤子的基本理论11-21
• 1．2．1 空间电荷场与运动方程11-14
• 1．2．2 空间孤子态14-16
• 1．2．3 屏蔽光伏孤子的物理特性16-19
• 1．2．4 小结19-21
• 第二章 屏蔽光伏孤子演化特性和自偏转特性21-31
• 2．1 屏蔽光伏孤子的稳定性21-24
• 2．1．1 基本演化特性21-22
• 2．1．2 振幅微扰对明孤子稳定性的影响22-23
• 2．1．3 宽度微扰对明孤子稳定性的影响23-24
• 2．2 屏蔽光伏孤子的自偏转特性24-31
• 2．2．1 屏蔽光伏明孤子的偏转特性25-27
• 2．2．2 屏蔽光伏暗孤子的偏转特性27-28
• 2．3．4 屏蔽光伏明孤子偏转特性的微扰解28-31
• 第三章 高斯光束在光伏光折变晶体中的传播特性31-41
• 3．1 高斯光束在晶体中的演化特性31-39
• 3．1．1 光束匹配31-32
• 3．1．2 光伏场和外电场对高斯光束演化特性的影响32-37
• 3．1．3 不同宽度的高斯光束在晶体中的演化特性37-39
• 3．2 高斯光束的自偏转特性39-41
• 第四章 光束在有耗光伏光折变晶体中的传播特性41-49
• 4．1 屏蔽光伏孤子的传播特性41-46
• 4．1．1 基本理论41-42
• 4．1．2 不考虑扩散效应时屏蔽光伏明孤子的演化特性42-43
• 4．1．3 不考虑扩散效应屏蔽光伏暗孤子的演化特性43-44
• 4．1．4 考虑扩散项后屏蔽光伏孤子的演化特性44-46
• 4．2 高斯光束在有耗晶体中的传播特性46-49
• 4．2．1 不考虑扩散效应时高斯光束的演化特性46-47
• 4．2．2 损耗和扩散效应共同作用下高斯光束的演化特性47-49
• 第五章 结论49-50
• 致谢50-51
• 参考文献51-53

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