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双光子光折变晶体中的全息孤子的研究

作　者: 关博
导　师: 侯春风
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 光学
关键词: 双光子光折变效应二波耦合全息光孤子耗散系统
分类号: O437
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 33次
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内容摘要

光折变空间孤子是指光束在光折变材料中由于光折变效应与光束的衍射发散作用相互平衡而形成一种无衍射的向前传播的光束。由于光折变空间孤子具有在较低光强、快响应等特点,使其在光学开关、光学集成、光互联及光计算等许多方面具有广阔的应用前景,因而成为近年来光折变非线性光学领域中的一个研究热点。全息光孤子的论论模型是由Cohen在2002年提出的。全息光孤子是由两束相干光之间由于干涉在介质中形成折射率光栅,两束光在通过该光栅时发生布拉格衍射产生横相位调制,从而使光束的聚焦和衍射所导致的发散相互平衡。本文基于Castro-Camus双光子光折变模型,从理论上研究了具有双光子光折变效应的介质中的全息光孤子,以及温度对双光子光折变全息孤子的影响等问题。本文首先以二波耦合理论为基础,结合了Castro-Camus模型,考虑到入射光复振幅相同和不同两种情况,推导了双光子光折变效应下的全息孤子的亮孤子、暗孤子的解析解,并对其孤子解进行了数值模拟。讨论了温度对双光子光折变全息光孤子的影响,并利用了温度与暗辐射的关系,模拟了不同温度下的双光子光折变晶体全息亮、暗子解。最后,研究了耗散系统下的双光子光折变全息孤子理论。结合双光子光折变理论模型,即Castro-Camus模型,推导了耗散系统下的双光子光折变全息孤子近似情况下的演化方程,并且给出了耗散系统下的双光子光折变亮、暗全息孤子的解,并通过数值模拟并简单讨论了它们的传输特性。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章绪论  9-18
  1.1 本课题背景  9-10
  1.2 双光子全息孤子研究的意义  10-11
  1.3 关于双光子全息孤子国内外研究现状  11-17
  1.4 本论文的研究内容和结构  17-18
第2章非耗散系统双光子光折变全息孤子基本理论  18-35
  2.1 引言  18
  2.2 双光子全息孤子理论模型  18-24
    2.2.1 全息光孤子理论模型  19-21
    2.2.2 双光子光折变理论模型  21-24
  2.3 复振幅相同双光子光折变的全息孤子演化方程  24-30
    2.3.1 复振幅相同的双光子光折变亮全息孤子  25-28
    2.3.2 复振幅相同的双光子光折变暗全息孤子  28-30
  2.4 复振幅不同的双光子光折变全息孤子演化方程  30-34
    2.4.1 复振幅不同的双光子光折变亮全息孤子  30-33
    2.4.2 复振幅不同的双光子光折变暗全息孤子  33-34
  2.5 本章小结  34-35
第3章温度对非耗散系统下双光子光折变全息孤子的影响  35-42
  3.1 引言  35
  3.2 温度对双光子光折变效应的特性研究  35-36
  3.3 温度影响下的非耗散系统双光子光折变亮全息孤子解  36-38
  3.4 温度影响下的非耗散系统双光子光折变暗全息孤子解  38-40
  3.5 本章小结  40-42
第4章耗散系统双光子光折变全息孤子基本理论  42-51
  4.1 引言  42
  4.2 耗散系统下全息孤子理论模型  42-45
  4.3 耗散系统下双光子光折变亮全息孤子解  45-48
  4.4 耗散系统下双光子光折变暗全息孤子解  48-50
  4.5 本章小结  50-51
结论  51-52
参考文献  52-56
攻读学位期间发表的学术论文  56-58
致谢  58

双光子光折变晶体中的全息孤子的研究

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