外加电场光折变有机聚合物串联回路中独立空间孤子对

吉选芒; 姜其畅; 刘劲松

doi:10.7498/aps.60.034212

摘要

对外加电场光折变有机聚合物串联回路中独立空间孤子对进行了理论研究,导出了在光折变有机聚合物串联回路中两光束传播的耦合方程,证明了串联回路中存在暗-暗、明-暗和明-明三种独立空间孤子对.在光束的空间展宽远小于有机聚合物宽度的极限条件下,暗-暗孤子对之间孤子入射光强的改变可相互影响到对方的包络和动态演化.对于明-暗孤子对,暗孤子通过光电流能影响明孤子,但明孤子不能影响暗孤子.明-明孤子对之间没有影响.

关键词:

Abstract

This paper presents calculations based on the idea of photorefractive polymer spatial solitons, namely, screening solitons being formed in a biased series photorefractive polymer circuit consisting of two photorefractive polymer connected electronically by electrode leads in a chain with a voltage source. A system of two coupled equations is derived under appropriate conditions for two-beam propagation in the series photorefractive polymer circuit. The existence of dark-dark, bright-dark and bright-bright photorefractive polymer soliton pairs in such a circuit is proved. In the limit in which the optical wave has a spatial extent much less than the width of the photorefractive polymer, the two solitons in dark-dark soliton pairs can affect each other’s spatial profiles and the dynamical evolution by the light-induced current. For a bright-dark soliton pair, the dark soliton can affect the other soliton by light-induced current, but the bright soliton cannot. The two solitons in bright-bright soliton pairs cannot affect each other.

Keywords:

作者及机构信息

(1)华中科技大学光电子科学与工程学院,武汉 430074; (2)山西运城学院物理与电子工程系,运城 044000

基金项目: 山西省高等学校科技开发基金(批准号:200611042)资助的课题.

Authors and contacts

(1)College of Optoelectronic Science and Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China; (2)Department of Physics and Electronic Engineering, Yuncheng University, Yuncheng 044000, China

参考文献

[1]	Segev M, Crosignani B, Yariv A,Fischer B 1992 Phys.Rev.Lett.68 923
[2]	Christodoulides D N, Carvalho M I 1995 J. Opt. Soc. Am. B 12 1628
[3]	She W L, Lee W K 2001 Acta Phys.Sin.50 886(in Chinese) [佘卫龙、李荣基 2001 物理学报 50 886]
[4]	Liu J S, Lu K Q 1998 Acta Phys.Sin.47 1059 (in Chinese) [刘劲松、卢克清 1998 物理学报 47 1509]
[5]	Segev M, Valley G C, Bashaw M C, Taya M, Fejer M M 1997 J. Opt. Soc. Am. B 14 1772
[6]	Wang X S, She W L 2002 Acta Phys. Sin. 51 573(in Chinese) [王晓生、佘卫龙 2002 物理学报 51 573]
[7]	Hou C F, Yuan B H, Sun X D 2000 Acta Phys. Sin. 49 969(in Chinese)[侯春凤、袁保红、孙晓冬 2000 物理学报 49 969]
[8]	Ji X M, Wang J L, Liu J S, An Y Y 2004 Laser Technology 28 386(in Chinese)[吉选芒、王金来、刘劲松、安毓英激光技术 28 386]
[9]	Cui H, Zhang B Z, She W L 2010 Acta Phys. Sin. 59 1823(in Chinese)[崔虎、张冰志、佘卫龙 2010 物理学报 59 1823]
[10]	Zhang Y Q, Lu K Q, Zhang L, Zhang M Z, Li K H 2008 Acta Phys. Sin. 57 6354(in Chinese)[张贻齐、卢克清、张磊、张美志、李可昊 2008 物理学报 57 6354]
[11]	Ji X M, Jiang Q C, Liu J S 2010 Acta Phys. Sin. 59 4701(in Chinese)[吉选芒、姜其畅、刘劲松 2010 物理学报 59 4701]
[12]	Cohen O, Carmon T, Segev M, Odoulov S 2002 Opt. Lett. 27 2031
[13]	Liu J S 2004 Acta Phys. Sin. 53 3014(in Chinese)[刘劲松 2004 物理学报 53 3014]
[14]	Zhang G Y, Liu J S, Liu S X, Zhang H L,Wang C 2007 Acta Phys.Sin.56 3266(in Chinese)[张光勇、刘劲松、刘时雄、张绘蓝、王程 2007 物理学报 56 3266]
[15]	Hou C F, Pei Y B, Zhou Z X, Sun X D 2005 Phys. Rev. A 71 053871
[16]	Zhang Y, Hou C F, Sun X D 2007 Chin. Phys. 16 159
[17]	Zhang G Y, Liu J S 2009 J. Opt. Soc. Am. B 26 113
[18]	Liu J S, Hao Z H 2002 Phys. Rev. E. 65 066601
[19]	Liu J S 2002 Phys. Lett. A 300 213
[20]	Ji X M, Jiang Q C, Yao J H, Liu J S 2010 Optics and Laser Technology 42 322
[21]	Liphardt M, Goonesekera A, Jones B E, Ducharme S, Takacs J M, Zhang L 1994 Science 263 367
[22]	Ducharame S, Scott J C, Twieg R J, Moemer W E 1991 Phys. Rev. Lett. 66 1846
[23]	Moerner W E, Silence S M 1994 Chem. Rev. 94 127
[24]	Shih M F, Sheu F W 1999 Opt. Lett. 24 1852
[25]	Hou C F,Abdurusul,Du C G,Sun X D,Li S Q 2001 Acta Phys.Sin.50 2159(in Chinese)[侯春风、阿不都热苏力、杜春光、李师群 2001 物理学报 50 2159]
[26]	Hou C F,Jiang Y Y,Yuan B H,Sun X D,Bu C G,Li S Q 2002 Optical Materials 19 377

施引文献

[1]	Segev M, Crosignani B, Yariv A,Fischer B 1992 Phys.Rev.Lett.68 923
[2]	Christodoulides D N, Carvalho M I 1995 J. Opt. Soc. Am. B 12 1628
[3]	She W L, Lee W K 2001 Acta Phys.Sin.50 886(in Chinese) [佘卫龙、李荣基 2001 物理学报 50 886]
[4]	Liu J S, Lu K Q 1998 Acta Phys.Sin.47 1059 (in Chinese) [刘劲松、卢克清 1998 物理学报 47 1509]
[5]	Segev M, Valley G C, Bashaw M C, Taya M, Fejer M M 1997 J. Opt. Soc. Am. B 14 1772
[6]	Wang X S, She W L 2002 Acta Phys. Sin. 51 573(in Chinese) [王晓生、佘卫龙 2002 物理学报 51 573]
[7]	Hou C F, Yuan B H, Sun X D 2000 Acta Phys. Sin. 49 969(in Chinese)[侯春凤、袁保红、孙晓冬 2000 物理学报 49 969]
[8]	Ji X M, Wang J L, Liu J S, An Y Y 2004 Laser Technology 28 386(in Chinese)[吉选芒、王金来、刘劲松、安毓英激光技术 28 386]
[9]	Cui H, Zhang B Z, She W L 2010 Acta Phys. Sin. 59 1823(in Chinese)[崔虎、张冰志、佘卫龙 2010 物理学报 59 1823]
[10]	Zhang Y Q, Lu K Q, Zhang L, Zhang M Z, Li K H 2008 Acta Phys. Sin. 57 6354(in Chinese)[张贻齐、卢克清、张磊、张美志、李可昊 2008 物理学报 57 6354]
[11]	Ji X M, Jiang Q C, Liu J S 2010 Acta Phys. Sin. 59 4701(in Chinese)[吉选芒、姜其畅、刘劲松 2010 物理学报 59 4701]
[12]	Cohen O, Carmon T, Segev M, Odoulov S 2002 Opt. Lett. 27 2031
[13]	Liu J S 2004 Acta Phys. Sin. 53 3014(in Chinese)[刘劲松 2004 物理学报 53 3014]
[14]	Zhang G Y, Liu J S, Liu S X, Zhang H L,Wang C 2007 Acta Phys.Sin.56 3266(in Chinese)[张光勇、刘劲松、刘时雄、张绘蓝、王程 2007 物理学报 56 3266]
[15]	Hou C F, Pei Y B, Zhou Z X, Sun X D 2005 Phys. Rev. A 71 053871
[16]	Zhang Y, Hou C F, Sun X D 2007 Chin. Phys. 16 159
[17]	Zhang G Y, Liu J S 2009 J. Opt. Soc. Am. B 26 113
[18]	Liu J S, Hao Z H 2002 Phys. Rev. E. 65 066601
[19]	Liu J S 2002 Phys. Lett. A 300 213
[20]	Ji X M, Jiang Q C, Yao J H, Liu J S 2010 Optics and Laser Technology 42 322
[21]	Liphardt M, Goonesekera A, Jones B E, Ducharme S, Takacs J M, Zhang L 1994 Science 263 367
[22]	Ducharame S, Scott J C, Twieg R J, Moemer W E 1991 Phys. Rev. Lett. 66 1846
[23]	Moerner W E, Silence S M 1994 Chem. Rev. 94 127
[24]	Shih M F, Sheu F W 1999 Opt. Lett. 24 1852
[25]	Hou C F,Abdurusul,Du C G,Sun X D,Li S Q 2001 Acta Phys.Sin.50 2159(in Chinese)[侯春风、阿不都热苏力、杜春光、李师群 2001 物理学报 50 2159]
[26]	Hou C F,Jiang Y Y,Yuan B H,Sun X D,Bu C G,Li S Q 2002 Optical Materials 19 377

[1]	许凡, 赵妍, 吴宇航, 王文驰, 金雪莹. 高阶色散下双耦合微腔中克尔光频梳的稳定性和非线性动力学分析. 物理学报, 2022, 71(18): 184204. doi: 10.7498/aps.71.20220691
[2]	郭绮琪, 陈溢杭. 基于介电常数近零模式与间隙表面等离激元强耦合的增强非线性光学效应. 物理学报, 2021, 70(18): 187303. doi: 10.7498/aps.70.20210290
[3]	李海鹏, 周佳升, 吉炜, 杨自强, 丁慧敏, 张子韬, 沈晓鹏, 韩奎. 边界对石墨烯量子点非线性光学性质的影响. 物理学报, 2021, 70(5): 057801. doi: 10.7498/aps.70.20201643
[4]	尚玲玲, 钱轩, 孙天娇, 姬扬. 超快光脉冲照射GaAs晶体产生的干涉环. 物理学报, 2020, 69(21): 214202. doi: 10.7498/aps.69.20201055
[5]	徐昕, 金雪莹, 胡晓鸿, 黄新宁. 光学微腔中倍频光场演化和光谱特性. 物理学报, 2020, 69(2): 024203. doi: 10.7498/aps.69.20191294
[6]	张多多, 刘小峰, 邱建荣. 基于等离激元纳米结构非线性响应的超快光开关及脉冲激光器. 物理学报, 2020, 69(18): 189101. doi: 10.7498/aps.69.20200456
[7]	张燕, 赵曰峰, 赵丽娜, 郑立仁, 高垣梅. 光折变晶体LiNbO3：Fe中的特殊散射现象. 物理学报, 2017, 66(8): 084206. doi: 10.7498/aps.66.084206
[8]	冯天闰, 卢克清, 陈卫军, 刘书芹, 牛萍娟, 于莉媛. 线性电介质和中心对称光折变晶体界面表面波的研究. 物理学报, 2013, 62(23): 234205. doi: 10.7498/aps.62.234205
[9]	陆晶晶, 冯苗, 詹红兵. 氧化石墨烯/壳聚糖复合薄膜材料的制备及其非线性光限幅效应的研究. 物理学报, 2013, 62(1): 014204. doi: 10.7498/aps.62.014204
[10]	吉选芒, 姜其畅, 刘劲松. 光折变非相干耦合空间孤子族统一理论. 物理学报, 2012, 61(7): 074205. doi: 10.7498/aps.61.074205
[11]	沈学举, 王龙, 韩玉东, 李征. 甲基红掺杂碳纳米管悬浮液的光限幅特性研究. 物理学报, 2010, 59(4): 2532-2536. doi: 10.7498/aps.59.2532
[12]	吉选芒, 姜其畅, 刘劲松. 含分压电阻的非相干耦合光折变屏蔽光伏空间孤子对. 物理学报, 2010, 59(7): 4701-4706. doi: 10.7498/aps.59.4701
[13]	孙蓓, 陈抱雪, 隋国荣, 王关德, 邹林儿, 浜中广见, 矶守. 掺锡As2S8薄膜光折变效应及其在条波导制备中的应用研究. 物理学报, 2009, 58(5): 3238-3242. doi: 10.7498/aps.58.3238
[14]	张明昕, 吴克琛, 刘彩萍, 韦永勤. 密度泛函交换关联势与过渡金属化合物光学非线性的计算研究. 物理学报, 2005, 54(4): 1762-1770. doi: 10.7498/aps.54.1762
[15]	杨立森, 刘思敏, 张光寅, 许京军, 郭　儒, 高垣梅, 黄春福, 陆　猗, 汪大云. 快速响应的光致折射率改变效应的实验研究. 物理学报, 2004, 53(2): 461-467. doi: 10.7498/aps.53.461
[16]	侯春风, 孟庆鑫, 宫德维, 张建隆. 中心对称光折变材料中的小光强空间孤子. 物理学报, 2004, 53(6): 1836-1839. doi: 10.7498/aps.53.1836
[17]	周文远, 田建国, 臧维平, 张春平, 张光寅, 王肇圻. 厚非线性介质瞬态热光非线性效应的研究. 物理学报, 2002, 51(11): 2623-2628. doi: 10.7498/aps.51.2623
[18]	郝中华, 刘劲松. 无偏压的串联光折变晶体回路中高斯光束传播特性调节. 物理学报, 2002, 51(12): 2772-2777. doi: 10.7498/aps.51.2772
[19]	袁保红, 陈钟贤, 姜永远, 孙秀冬, 周忠祥, 姚凤凤. 光折变聚合物中斩波调制对二波耦合增益系数的增强效应. 物理学报, 2002, 51(7): 1512-1516. doi: 10.7498/aps.51.1512
[20]	刘劲松, 张都应. 损耗对屏蔽光伏空间孤子演化特性的影响. 物理学报, 2001, 50(5): 880-885. doi: 10.7498/aps.50.880

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