向列相液晶中强非局域空间光孤子的相互作用

杨平保; 曹龙贵; 胡  巍; 朱叶青; 郭  旗; 杨湘波

doi:10.7498/aps.57.285

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向列相液晶中强非局域空间光孤子的相互作用

杨平保 , 曹龙贵 , 胡巍 , 朱叶青 , 郭旗 , 杨湘波

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唯象论的经典领域

向列相液晶中强非局域空间光孤子的相互作用

杨平保, 曹龙贵, 胡巍, 朱叶青, 郭旗, 杨湘波

物理学报, 2008, 57(1): 285-290.

doi: 10.7498/aps.57.285

Interactions between strong nonlocal optical spatial solitons in nematic liquid crystals

Yang Ping-Bao, Cao Long-Gui, Hu Wei, Zhu Ye-Qing, Guo Qi, Yang Xiang-Bo

Acta Phys. Sin., 2008, 57(1): 285-290.

doi: 10.7498/aps.57.285

摘要
在数值和实验上研究了向列相液晶中空间光孤子的相互作用.向列相液晶中的响应函数为指数衰减函数，这不同于Snyder-Mitchell模型.数值模拟发现向列相液晶中的孤子相互作用仍然满足交叉点位置与输入功率的平方根成反比，强非局域下的Snyder-Mitchell模型交叉点位置与两束光的间距无关，而在向列相液晶中交叉点位置与两束光的间距有关；在实验上发现，向列相液晶中两束光交叉点的位置与输入功率平方根成反比，还和形成孤子的临界功率以及两束光之间的间距有关.

关键词:
强非局域非线性 /

向列相液晶 /

孤子相互作用 /

交叉点
Abstract
In this paper, we investigate the interactions between optical spatial solitons in nematic liquid crystals (NLC) with numerical simulations and experiments. The response function is exponential-decay function in NLC, which is different from the Snyder-Mitchell model. Through numerical simulations, we discovered that the crosspoint of soliton interaction is in inverse proportion to the square root of injection power in NLC . We also found that the position of crosspoint is independent of the distance between solitons in strong nonlocal Gauss function response, but it is not the same with exponential-decay function in NLC. Through experiments,we found the positions of crosspoint is in inverse proportion to the square root of inject power,it is also related to the critical power of solition formation and the distance between solitons.

Keywords:
strong nonlocal nonlinear /

nematic liquid crystals /

interactions between solitons /

crosspoint
作者及机构信息
杨平保¹,

曹龙贵¹,

胡巍¹,

朱叶青¹,

郭旗¹,

杨湘波²

(1)华南师范大学光子信息技术广东省高校重点实验室，广州 510006; (2)华南师范大学激光生命科学研究所，广州 510631

基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 10674050，10474023)、广东省高等学校科技创新团队项目(批准号: 06CXTD00S)资助的课题.
Authors and contacts
Yang Ping-Bao¹,

Cao Long-Gui¹,

Hu Wei¹,

Zhu Ye-Qing¹,

Guo Qi¹,

Yang Xiang-Bo²

(1)华南师范大学光子信息技术广东省高校重点实验室，广州 510006; (2)华南师范大学激光生命科学研究所，广州 510631
参考文献

施引文献

[1]	汪浩然, 张银川, 胡巍, 郭旗. 向列相液晶的饱和非线性及双稳态孤子. 物理学报, 2023, 72(7): 1-11. doi: 10.7498/aps.72.20222088
[2]	梁德山, 黄厚兵, 赵亚楠, 柳祝红, 王浩宇, 马星桥. 拓扑荷在圆盘状向列相液晶薄膜中的尺寸效应. 物理学报, 2021, 70(4): 044202. doi: 10.7498/aps.70.20201623
[3]	吕月兰, 尹向宝, 杨月, 刘永军, 苑立波. 染料掺杂液晶可调谐光纤荧光光源的研究. 物理学报, 2017, 66(15): 154205. doi: 10.7498/aps.66.154205
[4]	乔海龙, 贾维国, 王旭东, 刘宝林, 门克内木乐, 杨军, 张俊萍. 拉曼增益对双折射光纤中孤子传输特性的影响. 物理学报, 2014, 63(9): 094208. doi: 10.7498/aps.63.094208
[5]	陆大全, 段秋玲, 詹强. 输入面纵向偏移诱导的强非局域非线性光传输特性变化. 物理学报, 2013, 62(12): 124205. doi: 10.7498/aps.62.124205
[6]	陆大全, 胡巍. 椭圆响应强非局域非线性介质中的二维异步分数傅里叶变换及光束传输特性. 物理学报, 2013, 62(8): 084211. doi: 10.7498/aps.62.084211
[7]	陆大全, 胡巍. 强非局域非线性介质中强光导引的弱光呼吸子传输规律研究. 物理学报, 2013, 62(3): 034205. doi: 10.7498/aps.62.034205
[8]	肖发俊, 张鹏, 刘圣, 赵建林. 光诱导准一维光子晶格中离散空间光孤子的相互作用. 物理学报, 2012, 61(13): 134207. doi: 10.7498/aps.61.134207
[9]	刘永军, 孙伟民, 刘晓颀, 姚丽双, 鲁兴海, 宣丽. 向列相液晶染料可调谐激光器的研究. 物理学报, 2012, 61(11): 114211. doi: 10.7498/aps.61.114211
[10]	唐先柱, 鲁兴海, 彭增辉, 刘永刚, 宣丽. 铁电液晶螺旋结构的理论近似研究. 物理学报, 2010, 59(6): 4001-4007. doi: 10.7498/aps.59.4001
[11]	陈利霞, 陆大全, 胡巍, 杨振军, 曹伟文, 郑睿, 郭旗. 复宗量Laguerre-Gauss光束在强非局域非线性介质中的传输. 物理学报, 2010, 59(4): 2537-2545. doi: 10.7498/aps.59.2537
[12]	徐四六, 刘会平, 易林. 强非局域非线性介质中的二维库墨-高斯孤子簇. 物理学报, 2010, 59(2): 1069-1074. doi: 10.7498/aps.59.1069
[13]	张然, 何军, 彭增辉, 宣丽. 向列相液晶nCB(4-n-alkyl-4′-cyanobiphenyls, n=5—8)的旋转黏度及其奇偶效应的分子动力学模拟. 物理学报, 2009, 58(8): 5560-5566. doi: 10.7498/aps.58.5560
[14]	任常愚, 孙秀冬, 裴延波. 向列相液晶中弱光引致各向异性衍射图样的研究. 物理学报, 2009, 58(1): 298-303. doi: 10.7498/aps.58.298.1
[15]	黎扬钢, 佘卫龙. 光致异构聚合物中光学空间孤子的垂直全光调控. 物理学报, 2007, 56(2): 895-901. doi: 10.7498/aps.56.895
[16]	龙学文, 胡巍, 张涛, 郭旗, 兰胜, 高喜存. 向列相液晶中强非局域空间光孤子传输的理论研究. 物理学报, 2007, 56(3): 1397-1403. doi: 10.7498/aps.56.1397
[17]	展凯云, 裴延波, 侯春风. 向列相液晶中空间光孤子的观测. 物理学报, 2006, 55(9): 4686-4690. doi: 10.7498/aps.55.4686
[18]	刘红, 王慧. 双轴性向列相液晶的相变理论. 物理学报, 2005, 54(3): 1306-1312. doi: 10.7498/aps.54.1306
[19]	谢逸群, 郭　旗. 非局域克尔介质中空间光孤子的相互作用. 物理学报, 2004, 53(9): 3020-3024. doi: 10.7498/aps.53.3020
[20]	阮航宇. 可积模型中孤子相互作用的研究. 物理学报, 2001, 50(3): 369-376. doi: 10.7498/aps.50.369

计量

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物理学报. 2008, 57(1): 285-290.

doi: 10.7498/aps.57.285.

向列相液晶中强非局域空间光孤子的相互作用

1. (1)华南师范大学光子信息技术广东省高校重点实验室，广州 510006; (2)华南师范大学激光生命科学研究所，广州 510631

基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 10674050，10474023)、广东省高等学校科技创新团队项目(批准号: 06CXTD00S)资助的课题.

收稿日期: 2007-04-23
修回日期: 2007-05-24
刊出日期: 2008-01-15

摘要: 在数值和实验上研究了向列相液晶中空间光孤子的相互作用.向列相液晶中的响应函数为指数衰减函数，这不同于Snyder-Mitchell模型.数值模拟发现向列相液晶中的孤子相互作用仍然满足交叉点位置与输入功率的平方根成反比，强非局域下的Snyder-Mitchell模型交叉点位置与两束光的间距无关，而在向列相液晶中交叉点位置与两束光的间距有关；在实验上发现，向列相液晶中两束光交叉点的位置与输入功率平方根成反比，还和形成孤子的临界功率以及两束光之间的间距有关.

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作者及机构信息

(1)华南师范大学光子信息技术广东省高校重点实验室，广州 510006; (2)华南师范大学激光生命科学研究所，广州 510631

Authors and contacts

(1)华南师范大学光子信息技术广东省高校重点实验室，广州 510006; (2)华南师范大学激光生命科学研究所，广州 510631

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向列相液晶中强非局域空间光孤子的相互作用

English Abstract

Interactions between strong nonlocal optical spatial solitons in nematic liquid crystals

1. (1)华南师范大学光子信息技术广东省高校重点实验室，广州 510006; (2)华南师范大学激光生命科学研究所，广州 510631

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