非局域空间损耗光孤子的传输特性及其相互作用

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1、硕士学位论文———★———单位代码：学位论文论文题目：非局域空间损耗光孤子的传输特性及其相互作用作者姓名指导教师教授学科(专业)光学所在学院物理与电子信息学院提交日期二0一一年四月二十日II硕士学位论文独创性声明 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及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，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已在论文中作了明确的说明并表示谢意。  学位论文作者签名：签字日期：年月日    学位论文版权使用授权书  本学位

2、论文作者完全了解有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权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，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书） 学位论文作者签名：导师签名： 签字日期：年月日签字日期：年月日  35硕士学位论文摘要现今，关于非局域非线性介质中光孤子的研究已经引起了人们的极大兴趣，在理论研究和实验研究所得结果都表明：非局域空间光孤子比局域孤子有着更为丰富的研究内容和广泛的潜在应用价值。空间光束在非局域非线性介质中的传输满足非局域非

3、线性薛定谔方程(NonlocalNonlinearSchrödingerEquation简写为NNLSE，下同)。本文针对弱非局域介质中1+2维sech型损耗空间光孤子以及对强非局域介质中损耗空间光孤子和1+1维高斯型损耗空间双光孤子相互作用分别进行研究并通过数值模拟的方法，得到了含小损耗情形下光束各参量的演化规律。在研究含有小损耗且具有e指数响应的弱非局域非线性介质中1+2维sech型光束传输时，得到了光束各参量的演化方程及演化规律和一个临界功率；并且在介质损耗足够小的前提下，得到了一个除了产生相移外，束宽大小可近似保持不变的1+2维sech型损耗空间光孤子。在研究含小损耗

4、椭圆对称强非局域非线性介质中傍轴椭圆高斯光束传输时，得到了光束各参量的演化方程和束宽的演化规律，当初始功率等于临界功率，并且介质损耗足够小时，傍轴椭圆高斯光束在传输中，其束宽持续缓慢展宽，得到了椭圆高斯型损耗空间光孤子。对1+1维高斯型单束损耗空间光孤子作了细致的分析后，得到其参量演化方程和光束束宽的演化规律，当光束从光腰处入射，且初始功率等于临界功率，并且损耗也足够小时，1+1维高斯型单光束束宽将呈现非常缓慢的展宽过程，当1+1维高斯型单光束传输距离不远时，可以近似的得到其束宽缓慢展宽的准空间光孤子——损耗光孤子；当光束初始功率小于临界功率时，束宽将按准余弦函数作周期性展宽

5、变化；当光束初始输入功率大于临界功率时，束宽将按准余弦函数先作周期压缩性变化再过度到作周期性展宽变化。对强非局域非线性介质中1+1维高斯光束在含小损耗时的相互作用进行了研究，得到了含小损耗强非局域非线性介质中1+1维高斯型双光束传输的模型，在此基础上运用解析的方法研究了双光束传输的演化规律，得到了准双孤子解；经过进一步分析发现在传输过程中两光束的中心轨迹呈艾里函数形式相互吸引；当损耗逐渐增大，传输的距离逐渐加长时，两光束的光强将逐渐减弱，相互吸引能力变小，两光束中心的轨迹越来越远离传输轴，两光束中心之间的距离越来越大。关键词:非线性光学；非局域介质；小损耗；损耗空间光孤子；孤

6、子相互作用35硕士学位论文AbstractNowadays,moreandmorepeopleareattractedtoresearchtheopticalsolitoninthenonlocalnonlinearmedium.Theresultsfromexperimentandtheorystudiesshowthat:comparedwithlocalsoliton,nonlocalspatialsolitonhasmoreresearchcontentsandwiderpotentialapplicationvalue.Thepropagationofthespat

7、ialbeamsinnonlocalnonlinearmediumsatisfiedthenonlocalnonlinearSchrödingerequation(NNLSE).Thisdissertationwouldfocusonthepropagationpropertiesof1+2DSech-typelossyspatialsolitonsinweaknon-localmediumandthetransmissioncharacteristicsofthelossyspatialsoliton