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本文对傍轴椭圆高斯光束在非线性各向异性的非局域介质中及非常光(e光)在非局域单轴晶体中(线性各向异性)的传输规律进行研究,得到了光束各参量演化的精确解析解,分析了单向空间光孤子和强非局域椭圆空间光孤子的形成条件;另外,对相位调制空间光孤子在具有中心对称非线性响应的强非局域介质中的传输进行了数值模拟,通过选取合适的调制参数,可很好的控制入射光束,使光束发生自偏转和分裂。
本论文共分四章,主要类容如下:第一章,介绍了近几年来关于非局域介质中光束传输理论和实验的研究进展。
第二章,利用解析方法,分别对光束在非线性各向异性的非局域介质中及e光在强非局域单轴晶体中(线性各向异性)的传输规律进行研究,得到了光束各参量演化的精确解析解.通过对解析解的进一步分析,发现椭圆高斯光束长、短轴分别作不同周期,不同幅度的波动;在一定条件下,光束会类周期性地由椭圆高斯光束演化为圆对称高斯光束,再由圆对称高斯光束演化为椭圆高斯光束;在特定输入功率下,椭圆高斯光束可以保持某一轴向束宽不变,得到单向空间光孤子;当入射的椭圆高斯光束长、短轴之比与输入功率同时取特定值时,椭圆高斯光束的长、短轴同时保持不变,从而得到稳定的椭圆空间光孤子,并近一步对相关实验作了仔细分析。
第三章,利用空间相位调制技术和数值模拟的方法,着重研究了空间相位调制的高斯型单光束在具有任意的对称响应的强非局域平面波导中的演化。数值模拟结果表明:只要适当地选择调制深度、调制频率及相移参数,光束就能以类孤子的形式在介质中传播并发生自偏转,其偏转角由调制相移常数控制;选择适当的调制参数,可将光束分成两束,三束等。任意对称响应的强非局域介质中光传输的全新特性在光开关和光分束器上有潜在的应用价值。
第四章,总结本论文的主要贡献是:理论上得到了强非局域椭圆空间光孤子的精确解析解及其演化规律;数值模拟了空间相位调制强非局域空间光孤子的演化规律,通过调制适当的参数可实现光的自偏转和分束。