在LiNbO-,3-：Fe晶體中白光暗空間孤子及其應(yīng)用和由反射光柵引起的二波耦合的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、本論文主要研究了在LiNbO3：Fe晶體中白光光生伏打暗空間孤子及其應(yīng)用以及由反射光柵引起的二波耦合。 在本論文的第二章中我們首先實(shí)驗(yàn)測量了白熾燈發(fā)出的非相干光的空間相干長度的各向異性，并利用摻鐵鈮酸鋰晶體的非線性的各向異性，首次通過對這兩種各向異性的適當(dāng)組合成功地實(shí)現(xiàn)了白光圓和橢圓光生伏打暗空間孤子。并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果給予了理論分析和解釋。 在論文的第三章中我們利用一維白光光生伏打暗空間孤子制作了位相圖并傳輸了連續(xù)圖像；利用

2、二維白光光生伏打暗空間孤子傳輸了無畸變數(shù)字圖像，克服了在連續(xù)圖像傳輸中由于光折變各向異性的影響，沿c軸方向的暗跡不能傳輸與存儲的困難。并實(shí)驗(yàn)確定了在我們的實(shí)驗(yàn)條件下在平行和垂直于晶體c軸方向上相鄰入射暗斑的最小間距。我們還制作了白光位相波帶片，并與用激光制作的位相波帶片的性能進(jìn)行了比較。 在第四章中我們用白光做光源在摻鐵鈮酸鋰晶體中由圓形暗空間孤子制作了二維非線性光子晶格。并首次從實(shí)驗(yàn)上探討了晶體c軸和燈絲的方向相對于光子晶格主

3、軸的取向，入射圓暗斑的尺寸，入射圓暗斑的間距等因素對光子晶格制作的影響。 調(diào)制不穩(wěn)定性(MI)是出現(xiàn)在自然界中的大多數(shù)非線性系統(tǒng)中的普遍現(xiàn)象。在本文第五章中我們首次在光生伏打自散焦的摻鐵鈮酸鋰晶體中實(shí)驗(yàn)觀測了輻照時間、輻照光強(qiáng)、白熾燈的燈絲和晶體的c軸之間的夾角對白光的調(diào)制不穩(wěn)定性的影響。發(fā)現(xiàn)白光存在光強(qiáng)閾值。燈絲和c軸夾角為45°時，調(diào)制不穩(wěn)定性開始出現(xiàn)，當(dāng)夾角增大到90°時，有最大的調(diào)制不穩(wěn)定性。 在第六章中我們觀察

4、了ο光分別沿晶體的+c和-c軸方向，以及分別沿+y或-y軸方向傳播時由反射光柵引起的二波耦合以及相應(yīng)的透射率和反射率的時間行為；當(dāng)光束沿著晶體的+x和-x軸傳播時，兩者的反射率和透射率的時間行為相同。我們從理論上解釋了這種現(xiàn)象。以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果為測定鈮酸鋰晶體的x、y、z軸的取向提供了一種全光學(xué)方法的新思路。 本論文工作的創(chuàng)新點(diǎn)是： 1.首次利用白熾燈發(fā)出的白光的各向異性和鈮酸鋰晶體中非線性的各向異性，成功地實(shí)現(xiàn)了白光光生伏

5、打圓和橢圓暗空間孤子。 2.首次在厚晶體中成功傳輸了由一維白光暗空間孤子組成的連續(xù)圖像和由二維白光暗空間孤子組成的數(shù)字圖像，后者克服了在連續(xù)圖像傳輸中沿c軸方向的暗跡不能傳輸與存儲的困難。 3.首次實(shí)驗(yàn)研究了晶體c軸，燈絲和光子晶格主軸之間的相對取向，輸入暗斑的尺寸，輸入暗斑的間距對制作白光二維光子晶格的影響。 4.首次觀察了白熾燈發(fā)出的非相干白光在光生伏打自散焦的摻鐵鈮酸鋰晶體中存在的調(diào)制不穩(wěn)定性。 5