【摘 要】
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光孤子是光脉冲在非线性介质中传播时,色散效应与非线性效应达到平衡后形成的一种特殊的非线性局域波包。光孤子在传播中具有保持自身形状、速度及振幅不会发生变化的性质,即使是与其它光孤子彼此碰撞后仍旧保持原本性质继续传播。光孤子因其优良的特性,成为了光通信及光量子信息领域的新一研究热点。因此,在此学术论文中我们主要研究了光孤子在电磁感应透明（Electromagnetically Induced Tran
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光孤子是光脉冲在非线性介质中传播时,色散效应与非线性效应达到平衡后形成的一种特殊的非线性局域波包。光孤子在传播中具有保持自身形状、速度及振幅不会发生变化的性质,即使是与其它光孤子彼此碰撞后仍旧保持原本性质继续传播。光孤子因其优良的特性,成为了光通信及光量子信息领域的新一研究热点。因此,在此学术论文中我们主要研究了光孤子在电磁感应透明（Electromagnetically Induced Transparency简称EIT）介质内的相干控制,研究了EIT冷原子介质系统中外势对单、多光孤子的主动操控。具体内容是:（1）首先,我们选取了三能级ΛEIT冷原子介质系统为理论模型,研究高斯型外势对单光孤子非线性传播及双光孤子、三光孤子相互作用特性的主动调控。通过在EIT系统中引入非共振场（Stark场）,外加的Stark场相应的在系统探测光传播的非线性薛定谔方程里等效的形成一个外势项,基于此我们进行数值仿真研究高斯型外势对于光孤子的相干控制。对于单光孤子情况,我们实现单光孤子的透射和俘获。对于双光孤子情况,基于高斯型外势对双光孤子的吸引和排斥相互作用的相干控制,我们设计实现了异或非逻辑运算。最后,三孤子入射情况下,基于三光孤子初始相位差不同的相互作用特性,基于外势对三光孤子相互作用的相干控制,我们设计了一种相位依赖光束选择器方案。（2）其次,我们基于上述工作进行理论模型及方法创新,取消外加非共振场,对EIT系统中的强控制场引入空间调制,其空间调制我们将其视为轻微扰动,进一步发展多重尺度法,通过设计展开尺度对其进行一阶展开,并代入最开始的麦克斯韦布洛赫方程组推导求解,分离出了强控制场空间调制部分对光孤子非线性传播的贡献,导出了系统具有空间调制外势项的非线性薛定谔方程。基于此我们通过数值仿真研究了空间调制控制场形成的高斯型外势与单、多光孤子间的相干调控及应用。本文的研究内容有助于我们进一步研究相干介质与光孤子间的动态操控及相互作用特性,在全光信息处理领域中有一定理论指导意义和潜在应用前景。
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