论文部分内容阅读
表面波是一种特殊类型的波,它能沿两个介质的分界面传播,并且能量集中于表面。在非线性光学领域中,非线性光学表面波引起了人们的特殊关注。光折变表面波是基_丁光折变非线性的一种新型的非线性光学表面波。当光束在光折变晶体中由于扩散产生的偏折能被全内反射所平衡,此时能在晶体的表面产生自感应的光折变表面波。光折变表面波是一种自聚焦或自偏折为激发手段的自诱导表面光波。光折变表面波在光诱导表面非线性光学效应,表面探测、光开关、光波导、光信号处理和表面光子器件设计等方面有着潜在的应用。
本文主要研究的是光折变晶体中表面波以及调制不稳定性。主要的内容和结论包括:
(1)研究了扩散机制下的光折变表面波,根据光折变效应等光折变表面波的基础理论,对扩散机制下的光折变表面波作了详细的研究。建立了扩散机制下光折变表面波的非线性方程并对其解进行了分析。
(2)研究了光折变表面波导阵列的参数对光波行为的影响。采用光折变非线性波传输方程和平面波法对光子带隙结构及其对应的Bloch波模式进行了分析。数值模拟得出光子带隙与衍射的关系,以及结构参数对光子带隙和Bloch波的响。研究表明:光诱导平面波导阵列的折射率分布是由写入光的特征强度和周期来决定的。
(3)对光折变晶体中光束的调制不稳定性做了详细的研究。主要内容为:光折变晶体中低振幅准平面波的调制不稳定性,局域性调制不稳定性的增长率及非局域性调制不稳定性的增长率。分析发现调制不稳定性的出现是和光强、传播常数、非线性强弱有关的。研究结果表明光折变晶体中的光折变表面波调制不稳定性增长率随着光束强度与暗辐射的比值的增大而增大,调制不稳定性增长率的最大值随着空间电荷场E0的增大而增大。