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光折变空间孤子是一种有着重要潜在应用的稳态空间孤子,它形成于有较大光折变效应的晶体材料中,源于对外电场的非均匀屏蔽、晶体材料的光伏效应或同时有两者的共同作用。光折变空间光孤子是指当光折变材料的自聚焦效应与光束的衍射发散作用相平衡时,在介质内无衍射向前传播的光束。由于光折变空间孤子在集成光学、光信息处理以及光通信等领域广阔的应用前景,它越来越成为人们关注的焦点。本文工作主要研究了单块晶体中光折变空间孤子温度特性以及串连晶体回路中独立屏蔽空间明暗孤子对的温度特性。
论文首先从光折变效应的物理过程入手,在考虑了漂移效应和光伏效应的基础上,推导了光波在晶体中满足的动态演化方程,给出了方程的稳态明、暗孤子解,讨论了孤子的物理特性。利用数值模拟的方法,研究了温度对光折变明空间孤子演化和自偏转特性的影响,最后用数值方法研究了光折变晶体回路中暗孤子晶体温度对明孤子自偏转的影响。结果表明,考虑温度对扩散效应和暗辐射强度的影响,光折变明空间孤子的演化强烈依赖于晶体的温度,当晶体温度变化不大时,入射孤子波能在晶体中稳定传播,而当晶体温度变化足够大时,入射孤子波呈现周期性的压缩和膨胀,且光束中心偏转距离随温度变化而变化。通过调节独立空间孤子对中暗孤子的温度可以明显改变明孤子的演化和偏转特性。