有偏压光折变晶体中的高斯孤子

陈守满; 石顺祥; 董洪舟

doi:10.7498/aps.56.1379

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有偏压光折变晶体中的高斯孤子

陈守满 , 石顺祥 , 董洪舟

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唯象论的经典领域

有偏压光折变晶体中的高斯孤子

陈守满, 石顺祥, 董洪舟

物理学报, 2007, 56(3): 1379-1384.

doi: 10.7498/aps.56.1379

Guassian soliton in biased photorefractive crystal

Chen Shou-Man, Shi Shun-Xiang, Dong Hong-Zhou

Acta Phys. Sin., 2007, 56(3): 1379-1384.

doi: 10.7498/aps.56.1379

摘要
利用变分方法求解了小光强光折变非线性薛定谔方程，得到了高斯光束在外加正偏压光折变晶体中的演化特性，以及高斯光束宽度压缩与展宽的动态振荡规律，给出了高斯光束的宽度、振幅和波前曲率的表达式，研究了势函数与光束宽度的关系.结果表明，小光强高斯光束在正偏压光折变晶体中传播时，其宽度和振幅将经历周期地变化或者展宽发散，在一定条件下高斯光束在晶体中可以形状不变地传播，形成“高斯孤子”，这些特性在工程实践中具有很高的实用价值.

关键词:
高斯孤子 /

高斯光束 /

变分方法 /

光折变非线性方程
Abstract
Using a variational approach, the low intensity photorefractive nonlinear Schr dinger equation is solved. The evolution properties of Guassian beam propagating in photorefractive crystal biased with positive electric field are obtained. The dynamic variation of the beam width spread or compression is investigated by analyzing the potential function description for the variation of beam width. Solutions of the low intensity Guassian beam propagating in the positively biased photorefractive crystal are obtained for the beam width, beam amplitude, and the curvature of wave front. The results show that the amplitude and width of Guassian beam will exhibit a periodical oscillatory or deconcentration behavior when propagating in the positively biased photorefractive crystal. Under certain condition, the Guassian beam can steadily propagate with invariant shape, forming a Guassian soliton. These properties have a high practical value in engineering.

Keywords:
Guassian soliton /

Guassian beam /

variational approach /

photorefractive nonlinear equation
作者及机构信息
陈守满²,

石顺祥¹,

董洪舟³

(1)西安电子科技大学技术物理学院,西安 710071; (2)西安电子科技大学技术物理学院,西安 710071;安康学院光电子技术研究室,安康 725000; (3)西安电子科技大学技术物理学院,西安 710072

基金项目: 陕西省教育厅专项基金(批准号: 04JK309)资助的课题.
Authors and contacts
Chen Shou-Man²,

Shi Shun-Xiang¹,

Dong Hong-Zhou³

(1)西安电子科技大学技术物理学院,西安 710071; (2)西安电子科技大学技术物理学院,西安 710071;安康学院光电子技术研究室,安康 725000; (3)西安电子科技大学技术物理学院,西安 710072
参考文献

施引文献

[1]	张晓晖, 张爽, 孙春生. 粗糙海面对高斯分布激光光束的反射模型推导. 物理学报, 2016, 65(14): 144204. doi: 10.7498/aps.65.144204
[2]	孙贤明, 肖赛, 王海华, 万隆, 申晋. 高斯光束在双层云中传输的蒙特卡罗模拟. 物理学报, 2015, 64(18): 184204. doi: 10.7498/aps.64.184204
[3]	周建华, 李栋华, 曾阳素, 朱鸿鹏. 梯度负折射率介质中高斯光束传输特性的研究. 物理学报, 2014, 63(10): 104205. doi: 10.7498/aps.63.104205
[4]	延凤平, 刘鹏, 陶沛琳, 李琦, 彭万敬, 冯亭, 谭思宇. 双包层稀土掺杂光纤抽运吸收特性的分析. 物理学报, 2012, 61(16): 164203. doi: 10.7498/aps.61.164203
[5]	宋君强, 曹小群, 张卫民, 朱小谦. 厄尔尼诺和南方涛动海气耦合模型中参数估计的变分方法. 物理学报, 2012, 61(11): 110401. doi: 10.7498/aps.61.110401
[6]	张亮, 黄思训, 杜华栋. 散射计资料对台风海平面气压场的反演和定位的新方法研究. 物理学报, 2011, 60(11): 119202. doi: 10.7498/aps.60.119202
[7]	曹小群, 宋君强, 张卫民, 赵军, 张理论. 基于变分方法的混沌系统参数估计. 物理学报, 2011, 60(7): 070511. doi: 10.7498/aps.60.070511
[8]	胡淼, 葛剑虹, 陈军, 刘崇. 强会聚入射时，BBO晶体倍频效率和束腰半径的关系. 物理学报, 2009, 58(3): 1719-1725. doi: 10.7498/aps.58.1719
[9]	张艳峰, 李玉栋, 赵立华, 刘洪冰, 陈靖, 崔国新, 许京军, 孙骞. 高斯光束中吸收双层球形微粒的横向光俘获. 物理学报, 2009, 58(1): 258-263. doi: 10.7498/aps.58.258
[10]	赵延仲, 孙华燕, 宋丰华, 唐黎明, 吴伟伟, 张曦, 郭惠超. 激光辐照猫眼光学镜头时的反射特性机理研究. 物理学报, 2008, 57(4): 2284-2294. doi: 10.7498/aps.57.2284
[11]	李建龙, 吕百达. 线偏振高斯光束通过复合型衍射光栅的传输特性. 物理学报, 2008, 57(3): 1656-1661. doi: 10.7498/aps.57.1656
[12]	黄思训, 蔡其发, 项杰, 张铭. 台风风场分解. 物理学报, 2007, 56(5): 3022-3027. doi: 10.7498/aps.56.3022
[13]	赵光普, 肖希, 吕百达. 光场的非傍轴性对光谱移动和光谱开关的影响. 物理学报, 2007, 56(8): 4608-4614. doi: 10.7498/aps.56.4608
[14]	刘华刚, 章若冰, 张海清, 朱晨, 马晶, 王清月. 发散光束抽运的宽带光参量啁啾脉冲放大系统的理论研究. 物理学报, 2007, 56(8): 4635-4641. doi: 10.7498/aps.56.4635
[15]	李建龙, 吕百达. 线偏振高斯光束通过条形浮雕光栅的传输. 物理学报, 2007, 56(10): 5778-5783. doi: 10.7498/aps.56.5778
[16]	王友文, 胡勇华, 文双春, 游开明, 傅喜泉. 高斯光束非线性“热像”效应研究. 物理学报, 2007, 56(10): 5855-5861. doi: 10.7498/aps.56.5855
[17]	王治华, 贺应红, 左浩毅, 郑玉臣, 杨经国. 基于高斯光束特性的Mie散射大气激光雷达回波近场信号校正研究. 物理学报, 2006, 55(6): 3188-3192. doi: 10.7498/aps.55.3188
[18]	周国泉. 任意线偏振高斯光束的非傍轴传输. 物理学报, 2005, 54(10): 4710-4717. doi: 10.7498/aps.54.4710
[19]	郭　旗, 许超彬. 偏离束腰入射对非局域非线性介质中高斯光束演化的影响. 物理学报, 2004, 53(9): 3025-3032. doi: 10.7498/aps.53.3025
[20]	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

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物理学报. 2007, 56(3): 1379-1384.

doi: 10.7498/aps.56.1379.

有偏压光折变晶体中的高斯孤子

1. (1)西安电子科技大学技术物理学院,西安 710071; (2)西安电子科技大学技术物理学院,西安 710071;安康学院光电子技术研究室,安康 725000; (3)西安电子科技大学技术物理学院,西安 710072

基金项目: 陕西省教育厅专项基金(批准号: 04JK309)资助的课题.

收稿日期: 2006-06-17
修回日期: 2006-07-21
刊出日期: 2007-07-11

摘要: 利用变分方法求解了小光强光折变非线性薛定谔方程，得到了高斯光束在外加正偏压光折变晶体中的演化特性，以及高斯光束宽度压缩与展宽的动态振荡规律，给出了高斯光束的宽度、振幅和波前曲率的表达式，研究了势函数与光束宽度的关系.结果表明，小光强高斯光束在正偏压光折变晶体中传播时，其宽度和振幅将经历周期地变化或者展宽发散，在一定条件下高斯光束在晶体中可以形状不变地传播，形成“高斯孤子”，这些特性在工程实践中具有很高的实用价值.

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(1)西安电子科技大学技术物理学院,西安 710071; (2)西安电子科技大学技术物理学院,西安 710071;安康学院光电子技术研究室,安康 725000; (3)西安电子科技大学技术物理学院,西安 710072

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(1)西安电子科技大学技术物理学院,西安 710071; (2)西安电子科技大学技术物理学院,西安 710071;安康学院光电子技术研究室,安康 725000; (3)西安电子科技大学技术物理学院,西安 710072

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