電磁感應(yīng)透明介質(zhì)中的空間渦旋孤子.pdf

1、空間渦旋光孤子已成為當(dāng)前活躍的研究領(lǐng)域之一。渦旋引進(jìn)的拓?fù)浜梢蚱渥陨硪恍┬路f特性大大豐富了非線性動力學(xué)，其具有廣泛的應(yīng)用前景，如光學(xué)數(shù)據(jù)存儲與處理、光學(xué)捕獲粒子以及激光冷卻等。目前，空間渦旋光孤子已在多種非線性光學(xué)介質(zhì)中觀測到，如克爾介質(zhì)、飽和非線性介質(zhì)、光折變介質(zhì)等。本文主要采用理論與數(shù)值方法研究了電磁感應(yīng)透明(EIT)介質(zhì)中的光學(xué)渦旋孤子。首先我們簡單回顧了孤子及渦旋孤子的發(fā)展過程，然后簡要介紹了空間孤子和空間渦旋孤子滿足的波動方程

2、及其解的基本性質(zhì)，接著闡述了電磁感應(yīng)透明效應(yīng)的物理機(jī)制及其相關(guān)理論，最后著重討論了電磁感應(yīng)透明介質(zhì)中光學(xué)渦旋孤子的產(chǎn)生機(jī)制、存在條件及穩(wěn)定性問題。 我們具體研究了由存在衰減的三能級階梯模型的原子與強(qiáng)控制場和探測場組成的相互作用系統(tǒng)，其中控制場與原子兩個激發(fā)態(tài)嚴(yán)格共振，而探測場耦合原子基態(tài)與第一激發(fā)態(tài)但存在單光子失諧。我們論證了由于非線性效應(yīng)與光束衍射的精確平衡上述三能級電磁感應(yīng)透明介質(zhì)中能存在空間渦旋光孤子。通過選擇適當(dāng)?shù)目刂茍?/p>