关键词:
光折变非线性
扩散机制
漂移机制
离散结构
离散孤子
摘要:
光在离散系统中的传播是近年来光学领域的热点问题之一。光学中的离散系统通常指光子晶体、光学晶格、光波导阵列等具有周期性或准周期性折射率结构的系统,在光在这类结构中的传播特性不同于均匀介质。将表面的概念引入上述研究中,在离散结构与均匀介质的边界处可以存在表面离散孤子。此类孤子既具有离散孤子的特点,又具备类似表面波的光能量局域于表面的优势。这一特点使得离散表面孤子在光学领域尤其是表面光学领域具有光明的应用前景。\n 光折变非线性是光致折射率改变非线性的简称,可分为扩散、漂移和光生伏打三种机制。本论文中主要考虑漂移和扩散两种非线性机制。其中扩散非线性具有使得光束传播发生自偏折的作用,是一种非局域非线性;漂移非线性具有使得光束自聚焦或自散焦的作用,是一种局域非线性。在表面处,扩散非线性可以与全内反射相平衡,从而使得光束局域于表面传播,当被局域的光场模式不随传播发生变化,可形成表面孤子。在离散体系中,自聚焦的非线性可以与光束的正常衍射相平衡,从而形成同相位的离散表面孤子,而自散焦的非线性可以与光束的反常衍射相平衡,从而形成反相位的离散表面孤子。\n 本文主要针对漂移和扩散两种非线性机制,对实时光诱导光学晶格结构下离散表面孤子进行了探索和研究。开展并取得了取下研究内容和结果;\n (1)设计了独特的光诱导光学晶格结构制备方法,利用入射光与全内反射光的干涉制备出周期性调制的结构光,进而获得了周期性调制的晶格结构;\n (2)将扩散漂移机制下的光折变表面孤子引入光诱导晶格结构,成功地激发并观察了实时光诱导光学晶格结构下离散表面孤子。\n 研究结果对离散表面孤子的激发调控具有重要的指导意义。而光诱导结构调制灵活的特点使得光能量的局域与稳态传播的灵活调制也成为可能,使离散表面孤子在表面集成光学中的应用更加灵活、广泛。