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双光子光折变介质中光伏空间孤子的动态行为研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-19 04:24:40
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双光子光折变介质中光伏空间孤子的动态行为研究【摘要】:光折变空间孤子已是非线性光学的一个研究热点。以往对于光折变空间孤子的研究仅限于以单光子光折变材料为研究对象。2003年Cast

【摘要】: 光折变空间孤子已是非线性光学的一个研究热点。以往对于光折变空间孤子的研究仅限于以单光子光折变材料为研究对象。2003年Castro-Camus等人提出了双光子光折变模型,其区别于单光子模型之处在于在价带和导带之间存在一个中间能级,由启动光从价带激发的大量电子能够储存在中间能级。本文基于Castro-Camus模型,从理论上研究了双光子光伏空间孤子的时间演化行为。 利用双光子光折变模型得到在具有光伏效应的双光子光折变介质中产生的空间电荷场对时间的偏微分方程。在此基础上分别根据开路、闭路情况下的边界条件,得到了在开路和闭路情况下的含时空间电荷场表达式。 在对开路情况下双光子光伏空间孤子的动态行为研究,得出了双光子暗、亮光伏空间孤子随时间变化的传播方程,讨论了双光子暗、亮光伏空间孤子的强度及其强度半峰宽度随时间变化的规律。在得到开路条件下的含时空间电荷场表达式基础上,考虑到入射光为低振幅时,研究了开路情况下的双光子暗、亮光伏空间孤子的动态行为。 给出了闭路情况下双光子暗、亮光伏空间孤子含时的传播方程,讨论在闭路情况下双光子光伏空间孤子的强度随时间变化的规律。针对在闭路条件下电路中存在电流密度,研究了闭路情况下双光子光伏空间孤子的动态行为,还考虑了电流密度取不同值情况下双光子光伏空间孤子强度半峰宽度随时间变化的规律。 【关键词】:非线性光学 双光子光折变模型 光伏空间孤子 动态行为
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:O437
【目录】:
  • 摘要4-5
  • Abstract5-8
  • 第1章 绪论8-17
  • 1.1 引言8-10
  • 1.2 光折变空间孤子的研究进展10-14
  • 1.2.1 准稳态孤子10-11
  • 1.2.2 屏蔽空间光孤子11
  • 1.2.3 光伏空间光孤子11-12
  • 1.2.4 屏蔽光伏空间光孤子12-13
  • 1.2.5 光折变空间光孤子时间演化过程的研究13
  • 1.2.6 双光子光折变空间孤子的研究进展13-14
  • 1.3 本文研究的主要目的及意义14-15
  • 1.4 本文研究的主要内容15-17
  • 第2章 双光子光折变空间光孤子的基本理论17-24
  • 2.1 光折变效应的物理过程17-18
  • 2.2 光折变效应的动力学方程18-20
  • 2.3 双光子光折变空间光伏孤子的理论20-23
  • 2.3.1 双光子光折变效应的Castro-Camus理论模型20-21
  • 2.3.2 双光子光折变空间光伏孤子含时空间电荷场21-23
  • 2.4 本章小结23-24
  • 第3章 开路情况下双光子光伏孤子的时间演化过程24-36
  • 3.1 含时空间电荷场的表达式24-26
  • 3.2 在开路情况下的双光子光伏孤子的理论26-32
  • 3.2.1 光伏暗孤子27-30
  • 3.2.2 光伏亮孤子30-32
  • 3.3 在开路且低振幅情况下的双光子光伏孤子的动态行为32-34
  • 3.3.1 低振幅暗孤子的演化特性33-34
  • 3.3.2 低振幅亮孤子的演化特性34
  • 3.4 本章小结34-36
  • 第4章 闭路情况下双光子光伏孤子的时间演化过程36-50
  • 4.1 空间电荷场及电流密度表达式36-38
  • 4.2 闭路条件下双光子光伏孤子演化特性38-49
  • 4.2.1 暗光伏空间孤子解38-45
  • 4.2.2 亮光伏空间孤子解45-49
  • 4.3 本章小结49-50
  • 结论50-51
  • 参考文献51-55
  • 攻读硕士期间发表的学术论文55-57
  • 致谢57


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