光折变聚合物光伏空间光孤子的研究

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1、硕士学位论文光折变聚合物光伏空间光孤子的研究STUDYOFPHOTOVOLTAICSPACEOPTICALSOLITONSINPHOTOREFRACTIVEPOLYMER潘舒哈尔滨工业大学2011年6月国内图书分类号：0437学校代码：10213国际图书分类号：530密级：公开理学硕士学位论文光折变聚合物光伏空间光孤子的研究硕士研究生：潘舒导师：张宇教授申请学位：理学硕士学科：光学所在单位：物理系答辩日期：2011年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:0437U.D.C:530Dissertationforthe

2、MasterDegreeinScienceSTUDYOFPHOTOVOLTAICSPACEOPTICALSOLITONSINPHOTOREFRACTIVEPOLYMERCandidate：PanShuSupervisor：Prof.ZhangYuAcademicDegreeAppliedfor：MasterofScienceSpeciality：OpticsAffiliation：DepartmentofPhysicsDateofDefence：June,2011Degree-Conferring-Institution：HarbinIns

3、tituteofTechnology哈尔滨工业大学理学硕士学位论文摘要由于光折变空间光孤子可以在很低的功率下产生，且在光计算、光开关、全息存储等多个领域都有很高的应用价值，所以，近20年来光折变空间光孤子成为了人们研究的热点。光折变效应首先在晶体中发现，随后人们对晶体中的空间光孤子进行了大量的理论研究和实验分析，晶体中光孤子的研究也趋于完善。但是，由于晶体在制作工艺方面有很多的不足之处，所以，具有低廉的价格和可塑性强的光折变聚合物备受人们的青睐。通过对光折变聚合物的特点及空间光孤子的产生机理的研究，Moerner等人建立了取向增强模型，为光

4、折变聚合物中空间光孤子的理论研究奠定了理论基础。本文根据光伏光折变聚合物的新型取向增强效应，对以往的取向增强模型进行修正。在新型取向增强模型的基础上，分别研究在开路和闭路的情况下空间电荷场的表达式，并进一步得到了亮、暗光伏空间孤子的孤子解及产生暗、亮光伏孤子的条件；通过数值模拟得到了亮、暗光伏空间孤子的归一化强度分布曲线以及孤子半高宽。理论上证明了在光折变光伏聚合物PVK-PBA:DR1:TNF中形成光伏空间孤子的可能性和孤子光强与背景光对形成孤子的影响。闭路情况下，研究了分压电阻对光孤子半高宽的影响，研究表明，可以通过调节外加分压电阻来改

5、变孤子半高宽的大小，得到我们需要的孤子半高宽。给出了开路情况下，在具有光伏效应的光折变聚合物中产生的空间电荷场对时间的微分方程，在此基础上，根据边界条件得到了含时的空间电荷场的表达式。并进一步得到了亮、暗孤子的归一化强度分布及孤子半高宽随时间的演化规律，讨论了开路情况下光伏空间光孤子的动态行为。关键词：非线性光学；光折变效应；光伏空间孤子；光伏聚合物；取向增强效应-I-哈尔滨工业大学理学硕士学位论文AbstractBecausethephotorefractivespatialsolitoncanbeproducedatverylowpow

6、erlevels,andhasahighapplicationvalueinopticalcomputing,all-opticalswitching,holographicstorage,andotherfields.Therefore,inrecent20years,moreandmoreresearchhasbeencarriedoutonphotorefractivespatialsoliton.Photorefractiveeffectisfirstdiscoveredincrystal,sincethenalargenumber

7、oftheoreticalandexperimentalanalysishasbeendoneonthespatialsolitonincrystal,andtheresearchonthesolitonincrystalhasbecomenearlyperfect.However,becausecrystalshavemanyshortcomingsduringitsproductionprocess,peoplehavetakenmoreandmoreattentiononthephotorefractivepolymerwhichis

8、cheapandmalleable.Moerneretalhaveestablishedtheorientationenhancedmodelbytakingresearchon