光格子與均勻非線性介質(zhì)界面表面孤子的研究.pdf

1、近年來，由于光波在物理學(xué)和光路由領(lǐng)域的應(yīng)用，例如在波導(dǎo)陣列、光誘導(dǎo)光子晶格和光子晶體的周期性光學(xué)系統(tǒng)中的光傳播已經(jīng)引起了許多關(guān)注。表面波是一種特殊類型的光波，它產(chǎn)生在兩種不同介質(zhì)的界面，并且已經(jīng)被廣泛地研究。表面孤子能為實現(xiàn)光控光、光操作提供可能，并且在光路由、光導(dǎo)航等方面具有潛在的應(yīng)用價值。本論文主要研究了光子晶格中的表面扭結(jié)孤子，光子晶格中的表面矢量孤子以及光伏光折變晶體中的表面晶格孤子。對孤子的形成過程和穩(wěn)定性進行了詳細分析。

2、r>　　首先，研究了在自散焦非線性介質(zhì)中的光子晶格界面處的表面扭結(jié)孤子。研究表明，異相扭結(jié)孤子和同相扭結(jié)孤子存在的區(qū)域不同，而且孤子存在區(qū)域并不會占據(jù)整個帶隙。通過數(shù)值計算可以發(fā)現(xiàn)，調(diào)制深度會影響孤子的產(chǎn)生，并且存在相應(yīng)的閾值。異相扭結(jié)孤子在它的大部分存在區(qū)域中是完全穩(wěn)定的，除了在靠近第一能帶下邊界附近有一個比較窄的不穩(wěn)定區(qū)域由于發(fā)生振蕩導(dǎo)致不穩(wěn)定。同相扭結(jié)孤子總是不穩(wěn)定的，孤子的弱振蕩不穩(wěn)定性主要發(fā)生在晶格內(nèi)的尾部，使得孤子可以在幾百

3、個衍射長度上沒有任何明顯失真的情況下傳播。
　　其次，研究了具有線性折射率的諧波橫向調(diào)制的非線性介質(zhì)中的表面矢量晶格孤子。研究表明，在自聚焦介質(zhì)和自散焦介質(zhì)中，奇矢量孤子在大部分存在的區(qū)域內(nèi)是穩(wěn)定的，偶矢量孤子在小部分存在的區(qū)域內(nèi)是穩(wěn)定的。在自聚焦介質(zhì)中，通過交叉相位調(diào)制的穩(wěn)定扭曲分量產(chǎn)生的相鄰晶格位置中的折射率的局部增加可以使孤子穩(wěn)定化。在自散焦介質(zhì)中，可以通過交叉相位調(diào)制使扭曲的第一分量與穩(wěn)定的第二分量的相互作用來達到穩(wěn)定。在