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光学双稳态是非线性光学当中一个非常重要的研究方向,其未来的应用价值,也越来越为人们所关注。在实现光路空间通信的技术中,光学双稳可以用于实现光触发、光开关、光逻辑、光缓存、光计算、光学编码等。另一方面,2微米波段激光处于大气传输窗口,而且人眼安全,是应用于大气光传输和大气光通信的首选光源。 在本论文当中,采用速率方程的方法,求解在2微米信号光的作用之下,铥掺杂晶体当中二能级的粒子数目密度变化规律,在此基础之上得到晶体的非线性吸收与折射的表达式。选用法布里-珀罗腔为光学双稳提供反馈作用,采用多光束干涉的方法,推导出考虑到腔体吸收损耗的法布里-珀罗腔的光谱响应,并且把之前得到的掺铥晶体的非线性吸收与折射系数与之相融合,即可得出掺铥晶体外腔反馈光学双稳态的物理模型。在得到方程之后,首先借助于数值计算来模拟光学双稳态的行为,给出典型的光学双稳曲线。改变物理参量,来调节得到的光学双稳态的曲线,并且在此基础之上进行分析。最后,在得到光学双稳态数值解的基础之上,通过恰当的物理近似与假定,通过完全解析的方式,直接求解方程的解析解和物理存在条件,给出描述和表征传输双稳态特征的参量关系。在物理参量间的解析关系上,明确深层次探讨双稳的机理和调节方案。