光子晶格中表面缺陷孤子的研究

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1、万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得云洼王些盔堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：王看鸯签字日期：剧f年弓月11，日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解丢洼王些盍堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权丞洼工些态堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校

2、向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：王看看签字日期：弦岱年弓月／≯日导师签名：卢妙{：j『签字日期：≯心年弓月／≯日万方数据学位论文的主要创新点本论文主要研究了光子晶格中表面缺陷孤子的形成及其稳定性。主要创新有以下几点：一、对光子晶格中的表面缺陷孤子进行了研究。提出了一维缺陷光子晶格和光伏光折变晶体界面表面缺陷孤子的理论。二、研究了缺陷强度对表面缺陷孤子的影响。得出了正缺陷孤子只存在于半无限带隙中；负缺陷孤子不仅存在于半无限带隙中，而且还存在于第一带隙中。三、对表面缺陷孤子的稳定性进行了分析。在半无限带隙中，高功率和低功率的

3、正缺陷孤子以及中功率的负缺陷孤子是稳定的，而中功率的正缺陷孤子是不稳定的。在第一带隙中，负缺陷孤子在整个存在区域都是稳定的。万方数据摘要近年来，光波在周期性光学结构中的传播行为受到了人们的广泛关注。与均匀介质相比，周期性光学结构能表现出独特的性质一一布洛赫带和带隙。光子晶格是一种折射率呈周期性变化的光学结构，其带隙能够限制光的传播。如果在晶格中引入缺陷，在适当条件下，光可以在带隙内传播，形成缺陷孤子。缺陷孤子能为实现光控光、光操作提供可能，并且在全光路由、全光导航等方面具有潜在的应用价值。本文研究了光子晶格的表面带隙孤子、表面孤子和表面缺陷孤子，提出了一维缺陷光子晶格和光伏光折变晶体界面表

4、面缺陷孤子的理论，讨论了缺陷强度对表面缺陷孤子存在区域及稳定性的影响。表面带隙孤子的存在区域具有上下边界，孤子在大部分区域是稳定的，只有在区域上下边界狭窄的区域内是不稳定的。表面孤子只存在于半无限带隙内，高功率和低功率的表面孤子是不稳定的。在中功率区域，稳定和不稳定的表面孤子交替出现。对于不同的缺陷强度，表面缺陷孤子存在于不同的带隙中，并且具有不同的稳定性。当缺陷为正时，缺陷孤子仅存在于半无限带隙内，高功率和低功率的缺陷孤子是稳定的，中功率的缺陷孤子是不稳定的。当缺陷为负时，缺陷孤子存在于半无限和第一带隙内。在半无限带隙内，中功率的负缺陷孤子是稳定的，高功率和低功率的负缺陷孤子是不稳定的；

5、在第一带隙内，负缺陷孤子在整个存在区域都是稳定的。正缺陷孤子的稳定区域随着缺陷强度的增加而增大，负缺陷孤子的稳定区域随着缺陷强度的增加而减小。当缺陷强度的绝对值较小时，第一带隙内的缺陷孤子渗透到光子晶格较深，其尾部显著地摆动，半无限带隙的缺陷孤子的中心位于第一晶格波导内。当缺陷强度的绝对值较大时，半无限和第一带隙内的缺陷孤子的中心位于光伏光折变晶体中，第一带隙比半无限带隙的缺陷孤子尾部振荡明显。关键词：周期性光学结构；光子晶格；带隙结构；缺陷孤子万方数据AbstractRecently，lightpropagationinperiodicopticalstructureshasattrac

6、tedsubstantialattentions．Comparedtohomogeneousmedia,periodicopticalstructurescarlshownovelfeatures，whichareBlochbandsandbandgaps．Photoniclatticeisanopticalstructurewithperiodicrefractiveindex，thebandgapsofthisperiodicopticalstructurecanlimitthepropagationofthelight．Underappropriateconditionsandbyi

7、ntroducingadefectintothemedium，lightCanpropagateinthebandgaps，whichformsdefectsolitons．Defectsolitonsnotonlyprovidepossibilitiesforall-opticalcontrolandopticalmanipulationbutalsohavepotentialapplicationsinall—opt