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亮孤子在宇称时间对称波导中的传输和控制

党婷婷 王娟芬 安亚东 刘香莲 张朝霞 杨玲珍

亮孤子在宇称时间对称波导中的传输和控制

党婷婷, 王娟芬, 安亚东, 刘香莲, 张朝霞, 杨玲珍
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  • 基于光波在宇称-时间(PT)对称波导中传输的理论模型, 数值研究了亮孤子在呈高斯分布的PT对称克尔非线性平板波导中的传输和控制. PT对称波导, 要求波导的折射率分布呈偶对称, 而增益/损耗分布呈奇对称. 结果表明: 当波导的折射率分布强度为正时, PT对称波导的中心折射率最大, 即使没有自聚焦克尔非线性效应, PT对称波导也可以束缚光波, 形成波浪形光束且长距离传输; 当折射率分布强度为负时, PT对称波导的中心折射率最小, 光波的传输方向发生偏移. 而增益/损耗分布可控制光波的偏移方向: 增益/损耗分布强度为正, 光波向左偏移; 强度为负, 光波向右偏移; 强度为零时, 光波被分为两束. 且当折射率分布强度为负时, 可以很好地抑制相邻亮孤子间的相互作用. 该研究结果可为未来PT对称波导在全光控制方面的应用提供一定的理论依据.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 61001114, 61107033)和山西省自然科学基金(批准号: 2013011019-6)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-07-30
  • 修回日期:  2014-09-16
  • 刊出日期:  2015-03-20

亮孤子在宇称时间对称波导中的传输和控制

  • 1. 太原理工大学物理与光电工程学院, 太原 030024
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 61001114, 61107033)和山西省自然科学基金(批准号: 2013011019-6)资助的课题.

摘要: 基于光波在宇称-时间(PT)对称波导中传输的理论模型, 数值研究了亮孤子在呈高斯分布的PT对称克尔非线性平板波导中的传输和控制. PT对称波导, 要求波导的折射率分布呈偶对称, 而增益/损耗分布呈奇对称. 结果表明: 当波导的折射率分布强度为正时, PT对称波导的中心折射率最大, 即使没有自聚焦克尔非线性效应, PT对称波导也可以束缚光波, 形成波浪形光束且长距离传输; 当折射率分布强度为负时, PT对称波导的中心折射率最小, 光波的传输方向发生偏移. 而增益/损耗分布可控制光波的偏移方向: 增益/损耗分布强度为正, 光波向左偏移; 强度为负, 光波向右偏移; 强度为零时, 光波被分为两束. 且当折射率分布强度为负时, 可以很好地抑制相邻亮孤子间的相互作用. 该研究结果可为未来PT对称波导在全光控制方面的应用提供一定的理论依据.

English Abstract

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