光折变光子晶格中涡旋孤子的存在性和稳定性

发布时间：2021-05-28 09:42

　　在非线性的介质中,某些情况下可以找到非线性效应和衍射效应相平衡的孤子解。然而由于衍射效应在均匀介质中都是使光束发散的,那就必然要求非线性效应是自聚焦的。并且一部分特殊的孤子解在均匀介质中是不稳定的,例如带有轨道角动量的涡旋孤子。光子晶格是一种折射率周期分布的介质,在非线性介质中引入光子晶格后,由于晶格中存在布拉格反射现象,所以晶格对特定模式的光来说是反常衍射的介质。因此,自散焦的带隙孤子也是可以存在的。这极大丰富了获得多种局域态的可能性。本文通过数值仿真研究了光折变光子晶格介质中孤子的存在性和稳定性,主要内容和成果有:1.研究了空间坐标缩放的四方晶格中的一阶涡旋离散孤子的存在性和稳定性。在得到的矩形晶格中,由于晶格空间缩放后的不对称性,涡旋孤子出现了强度分布的不对称,同时涡旋孤子特有的相位结构也被破坏了。这种强度和相位的变化使得涡旋孤子解出现了指数型的不稳定模式,尤其对能量小的孤子影响更显著。相反的是菱形晶格中的孤子可以很好的保持涡旋的相位结构,每个相邻主峰之间的相位差依然为π/2,同时孤子的强度分布也没有太大的变化。对孤子解的稳定性分析给出的结果是,低能量的孤子在矩形晶格中解呈现指数... 

【文章来源】：浙江工业大学浙江省

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 光孤子的背景
    1.2 光学晶格中的光孤子
    1.3 国内外发展现状
    1.4 本文的研究内容
第2章 光折变光学晶格孤子基本理论与模拟方法
    2.1 引言
    2.2 非线性薛定谔方程推导
    2.3 光折变非线性模型
        2.3.1 光折变效应
        2.3.2 带输运模型
        2.3.3 SBN晶体的电光效应
    2.4 数值模拟方法
        2.4.1 分步傅里叶法(SSFM)
        2.4.2 平面波展开法(PWEM)
        2.4.3 改进的平方算符法(MSOM)
        2.4.4 线性稳定性分析
    2.5 本章小结
第3章 空间线性缩放的四方晶格中的离散涡旋孤子
    3.1 理论模型及参数
    3.2 矩形晶格离散涡旋孤子
    3.3 菱形晶格离散涡旋孤子
    3.4 本章小结
第4章 类Lieb晶格中的带隙和孤子
    4.1 引言
    4.2 类Lieb晶格的能带
    4.3 类Lieb晶格中的自聚焦基本孤子
    4.4 类Lieb晶格中的自聚焦离散涡旋孤子
    4.5 类Lieb晶格中的自聚焦带隙涡旋孤子
    4.6 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间参加的科研项目和成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]二维艾里光束的自愈特性[J]. 杨斌,覃亚丽,刘鲜,任宏亮,薛林林.  激光与光电子学进展. 2016(07)
[2]光诱导自聚焦类方晶格非格点激励一阶涡旋光演化[J]. 覃亚丽,杨斌,余文愫,薛林林,施朝霞,任宏亮.  激光与光电子学进展. 2016(07)
[3]光诱导晶格中偶极孤子的研究[J]. 杨斌,覃亚丽,刘鲜,任宏亮,薛林林.  光学学报. 2016(07)
[4]低振幅屏蔽亮孤子在光折变晶体中的自偏转特性[J]. 鄢曼,覃亚丽,刘鲜,任宏亮,薛林林.  激光与光电子学进展. 2015(10)
[5]二阶涡旋光在贝塞尔晶格中的传播（英文）[J]. 刘鲜,覃亚丽,鄢曼,薛林林.  激光与光电子学进展. 2015(09)
[6]光子晶格中新颖的空间带隙孤子——饶毓泰基础光学二等奖介绍[J]. 楼慈波,宋道红,唐莉勤,陈星宇,许京军,陈志刚.  物理. 2008(04)

博士论文
[1]光诱导光子晶格中涡旋光传播特性的研究[D]. 宋道红.南开大学 2009

硕士论文
[1]一维及二维空间光孤子在光折变介质中的传输特性研究[D]. 鄢曼.浙江工业大学 2015



本文编号：3208015