光折变表面波论文-刘春阳,鞠莹,宋德,母一宁,杨继凯

光折变表面波论文-刘春阳,鞠莹,宋德,母一宁,杨继凯

导读:本文包含了光折变表面波论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:非线性光学,光折变表面波,薄层波导,导波模式

光折变表面波论文文献综述

刘春阳,鞠莹,宋德,母一宁,杨继凯[1](2018)在《光折变表面波诱导的薄层波导中的导波模式》一文中研究指出利用数值模拟对扩散非线性机制下由光折变表面波诱导的薄层波导中导模的形成和特点进行了研究。采用分布傅里叶法对导模的传输特性进行了模拟。通过求解本征方程,对光折变表面波诱导的薄层波导中存在的导波模式进行了数值求解。通过调节传播常数和波导参数的方法,可以控制导模的阶数和传播波形。随着阶数的增加,导模轮廓的对称性越来越差;随着波导参数的增加,导模的峰值振幅单调递增。导模的能量主要聚集在晶体薄层波导中靠近-c轴的一侧,随着传播常数的增大,导模能量先减小后增大,且导模可以稳定传播。(本文来源于《发光学报》期刊2018年11期)

陈卫军[2](2018)在《光折变表面波及艾里光束的非线性调制研究》一文中研究指出光折变表面波是一种沿着光折变晶体表面传播的无衍射光波,形成原因是由于自弯曲效应与全内反射的相互补偿。另外,艾里光束也是一种可横向自加速的新型无衍射光束。论文选取中心对称或非中心对称光折变晶体中的表面波、双光子光折变机制下的表面波、克尔介质中的空间艾里孤子和饱和非线性介质中艾里高斯光束的传输与交互等热点问题进行了研究。结果如下:线性介质与有偏压中心对称光折变晶体界面处的局域表面波:当传播常数一定时,光波能量随波模阶数的增加而增加。传播常数b较小时,相当一部分光波能量被限制在线性介质中并随b的增加而减小。b较大时,大部分光波能量被限制在中心对称光折变晶体中并随b单调递增。演化发现局域表面波可以稳定传输。理论和实验研究了 LiNb03晶体界面处表面波的传播:改变传播常数可以得到不同振荡周期的表面波模,光波能量随传播常数单调递增,实验结果与理论分析能很好地吻合。增加入射光功率可缩短表面波的产生,增大入射光束与晶体正c轴的夹角可提高表面波的激发效率。线性介质与双光子光折变晶体界面处的表面波:数值结果表明在界面处存在非局域表面波、振荡表面波及局域表面波。对阶数给定的局域表面波,波模能量及横向宽度随传播常数b单调递增,当b给定时,波模横向宽度随阶数单调递增。演化发现局域表面波可以稳定传输。艾里光束在自聚焦克尔介质中的传输:光束初始能量较高时,主瓣在传输时会发生能量脱落形成周期振荡的空间孤子,孤子半高宽随初始能量的增加而变小。调节光束入射角度可以控制艾里孤子的传输方向。艾里高斯光束在饱和非线性介质中的传输与交互作用:单艾里高斯光束入射时,在一定功率范围内可形成呼吸孤子。初始振幅增加时,孤子的呼吸周期先减小后增大。两艾里高斯光束入射时,同相位光束相互吸引,中心位置两侧产生呼吸孤子和孤子对。反相位光束相互排斥,两侧仅产生孤子对。(本文来源于《天津工业大学》期刊2018-04-13)

齐鹏飞[3](2016)在《光折变表面非线性切趾啁啾波导阵列研究》一文中研究指出近年来,波导阵列在光束非线性传播、俘陷、转换及操纵等方面有着重要应用,为光子离散行为研究以及量子现象模拟提供了巨大平台。因此,波导阵列的制备及其导波特性研究成为热点。与传统波导阵列制备方法相比,光诱导法具有快速、实时、简易、成本低等众多优点。由于可擦洗、非瞬时相应和光敏等特性,光折变材料被广泛用于光诱导制备波导阵列。光折变表面波可沿光折变晶体表面无衍射传播,将光束能量约束在光折变介质近表面狭层空间,在快速互泵浦相位共轭器、信号光放大、表面二次谐波巨增强和表面等离激元长程激发等方面有着广泛应用。当光束沿光折变晶体中传播时会写入波导结构,是光折变光学中的基础概念之一,然而关于光折变表面波诱导波导阵列的研究尚属空白,该研究对表面光学现象调控和集成光学元件设计具有重要意义。本文围绕光折变表面波诱导波导阵列进行了系统研究:(1)提出了扩散机制下光折变表面波诱导的新型波导——光折变表面切趾波导阵列,折射率变化分布表现为被切趾的周期性波导阵列;并且采用转移矩阵法分析了该波导阵列色散关系和相应模式。有趣的是折射率导模和布拉格导模色散曲线相互耦合、缠绕,反交叉代替交叉并产生微小带隙;出现由折射率导模和布拉格导模拼接而成的奇异模。(2)提出了扩散漂移机制下光折变表面啁啾波导阵列,其切趾尾部的折射率变化收敛于可由外电场调节的非零值;随后采用转移矩阵法分析了该波导阵列导波特性。有趣的是折射率导模色散曲线可被外电场剪裁,有助于控制模式激发;寻常和异常的布拉格导模相互耦合、缠绕和反交叉,提供了更加丰富的反交叉;反交叉位置附近模式随色散曲线演化存在明显的耦合和竞争。(3)研究了背景光、外电场以及写入光对光折变表面波诱导切趾啁啾波导阵列的调控。随着写入光强增大,切趾波导阵列折射率导模模式带出现退简并或分裂最终趋于饱和的现象;写入光波长和掠射角可以有效调节切趾波导阵列周期大小;在写入光掠射角较大时,出现了有趣的啁啾现象,其初始位置可通过写入光强度与掠射角及背景光等调节,最大幅度及正负可由写入光掠射角、波长及外电场调节。(本文来源于《南开大学》期刊2016-05-01)

陈卫军,卢克清,孙彤彤,牛萍娟,于莉媛[4](2013)在《光折变非线性局域表面波的形成与稳定性分析》一文中研究指出在建立了光波在线性电介质与光折变晶体界面传播时的二阶常微分方程基础上,通过数值模拟的方法研究了光折变非线性局域表面波在线性电介质与光折变晶体界面处的形成,并讨论了局域表面波在界面处传播时的稳定性。研究结果表明,传播常数与波导参数对局域表面波模的波形有一定影响,当传播常数增大时,表面波模的阶数会随之增大,波振幅的最大值会随之减小,光波的总能量增加。利用分步傅里叶变换法对研究得到的局域表面波进行传输演化发现,这种波在线性电介质与光折变晶体界面可以稳定地传输。(本文来源于《电工技术学报》期刊2013年S2期)

冯天闰,卢克清,陈卫军,刘书芹,牛萍娟[5](2013)在《线性电介质和中心对称光折变晶体界面表面波的研究》一文中研究指出报道了中心对称光折变晶体与线性电介质界面表面波的形成及能量变化.通过调节传播常数和波导参数的方法,可以得到非局域、振荡、局域叁种类型的表面波.波导参数和传播常数之差大于阈值时,线性电介质和中心对称光折变晶体界面可以形成局域表面波.波导参数为正值时,局域表面波主要聚集在中心对称光折变晶体内,随着传播常数的增大,波能量随之单调递增,表面波可以稳定传播.在给定的条件下,调节决定非线性作用强度的可变参量可以控制局域表面波模的阶数和传播波形.(本文来源于《物理学报》期刊2013年23期)

杨熹[6](2013)在《光折变表面孤子的激发和调控及其应用研究》一文中研究指出光折变表面孤子是一种在光折变晶体界面传播的光折变孤子,是孤子向界面的自弯曲和界面的反射相平衡所导致的结果,利用光折变晶体的非局域扩散非线性结合局域漂移非线性或光伏非线性使孤子可以沿着表面天然直线路径传播,并且将光束能量局域在晶体的表面传播。表面光孤子提供的位相匹配条件可支持各种非线性现象得以增强。因此光折变表面孤子在表面光学、非线性光学、光束耦合、集成光学等方面具有巨大的应用潜力。本文将围绕光折变表面孤子模式、传播、稳定性和激发进行研究,主要内容如下:(1)设计了对表面孤子传播及尺寸调控的方法。理论上利用光束传播方法(Beam Propagation Method, BPM)模拟了表面屏蔽亮孤子传播规律,通过调节入射位置、外加电场、入射光强和背景光强来实现对表面孤子传播轨迹和孤子尺寸大小的调控,并通过实验验证与实现。(2)提出了表面暗孤子,从理论上研究了表面暗孤子的模式、传播、稳定性分析和激发,实验中实现了扩散-光伏机制作用下光折变表面暗孤子在边界的反射和激发。(3)利用表面暗孤子实现了对暗孤子蛇形失稳的抑制。验证了势场对调制失稳的作用。(4)基于表面孤子写入了表面光波导,并实现了电固定和擦洗(5)利用光折变表面孤子实现二次谐波产生的增强。研究了主动和被动两种方法来激发二次谐波。本论文工作的创新点:按照上述来总结1.首次在实验中观测到光折变表面暗孤子的激发,并导波。2.首次发现表面对蛇形失稳的抑制作用。3.首次在实验中实现对光折变表面孤子进行全面的调控。从入射位置、入射光强、背景光强、外加电场多方面进行全面的调控。(本文来源于《南开大学》期刊2013-05-01)

李可昊[7](2013)在《光折变材料中的矢量空间孤子与局域表面波》一文中研究指出空间光孤子是光束在非线性介质中传播时光束自身衍射被材料的非线性效应完全补偿特殊传播状态,由于在全光器件中拥有广阔的应用前景和自身深刻的理论意义,吸引了国内外众多研究者的关注。利用光折变效应产生空间光孤子使得光孤子的应用具备了更大的可行性。而用易于合成和调整参数的聚合物材料产生光孤子更拓宽了空间光孤子的应用前景。本文中将就以下几个课题进行探讨:1.光折变聚合物材料中的灰孤子族我们证明了偏压下光折变聚合物中空间灰孤子族的存在性,发现对于给定的材料参数,光折变聚合物中的灰孤子相位绝对值会随着光束灰度的增加而减少;而对于给定的孤子灰度,灰孤子相位绝对值会随着材料参数m的增加而增加,我们还发现,当归一化背景强度和材料参数给定时,灰孤子光束强度分布的半高宽(FWHM)会随着光束的灰度增加而增加。另外,我们也研究了N个耦合光束演化方程给出的多分量灰孤子族解。这些灰孤子族解当N束互不相干且有着相同波长和偏振的,随后,我们详细探讨了多光折变聚合物中分量灰孤子族的特性和稳定性。2.光伏光折变晶体中光诱导产生的一维光学格子中缺陷模由于缺陷强度的不同,这些缺陷模存在于不同的光子带隙中,对于正缺陷,缺陷模不只存在于半无限带隙中,还存在于第一个和第二个光子带隙。当缺陷模分支固定时,缺陷模的限制随着缺陷强度参数的增加而增加。对于负缺陷,缺陷模只能存在于第一个和第二个光子带隙。对另一方面,当缺陷强度参数给定时,正缺陷局域化强度最大的缺陷模出现在半无限带隙中,而负缺陷局域化强度最大的缺陷模出现在第一光子带隙中。3.光伏光折变晶体与线性电介质界面的局域化表面波在0b2的条件下,对应于负值和正值波导参数,分别存在两种不同类型的局域化表面波,其中,b是传播常数,是与光伏光折变晶体和波长有关的参数。对于正值的,光伏光折变晶体中集中的的能量总是高于现行电介质中的能量。而对于负值的,光束能量中集中于线性电介质中的部分多于光伏光折变晶体中的部分,并且这部分能量随着传播常数b的增大而减小。4.非局域非线性介质中的非相干耦合孤子对我们证明了非局域Kerr型介质中非相干耦合孤子对的存在。分别研究了亮-亮,暗-暗和灰-灰孤子对的情形。我们的分析显示对于亮-亮孤子对,其半高宽随材料的非线性的非局域程度增加而增加,而暗-暗孤子对和灰-灰孤子对的分量的半高宽(FWHM)随着非线性响应的非局域性程度增加而减少。(本文来源于《中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所)》期刊2013-03-01)

孙彤彤,卢克清,陈卫军,姚风雪,牛萍娟[8](2013)在《在金属与光折变晶体界面形成的表面波研究》一文中研究指出应用质点振荡模型和数值模拟方法研究了在金属与光折变晶体界面形成表面波的条件及其能量变化.结果表明:传播常数的正负影响表面波的类型及波能量分布,当传播常数取负值时在界面处形成非局域表面波,取正值时在界面处形成振荡表面波和局域表面波,局域表面波的能量随传播常数的变大而单调递增.在一给定的物理系统中,可通过调节决定非线性效应强度的可变参量控制不同阶数局域表面波模及其传播波形.(本文来源于《物理学报》期刊2013年03期)

赵斌[9](2012)在《扩散—漂移机制下光折变表面波的传输特性》一文中研究指出光折变效应就是光致折射率变化,是指在非均匀强度的光辐照下电光材料的折射率改变。光折变表面波把非线性光学和表面科学的紧密的联系在一起。表面波的能量被集中在光折变晶体表面的狭层空间里,表面非线性光学效应显着增强。目前扩散机制下光折变非线性表面波的理论研究已经形成了一个比较完整的理论体系,光生伏打机制下光折变表面波目前仍然是处在初步的探索之中。扩散—漂移机制的光折变非线性表面波研究较少,尚未形成统一的理论体系。通常是用解析法或数值模拟的研究方法,数值法的研究已经比较成熟,但在计算中会耗费大量的时间和资源,故我们采用解析法进行研究。在以往的研究中发现表面波在晶体表面产生自弯曲动态过程,为了对光折变表面波的物理特性进行更深一步的研究,进而完善其理论体系,我们选择研究基于自弯曲效应的扩散—漂移机制下光折变表面波的非线性薛定谔方程的解析解。我们首先介绍光折变效应的研究内容和光折变表面波的发展现状,指出本文的研究目的和意义。接着简要介绍光折变效应的理论,包括光折变效应的物理机制、主要的特征、迁移机制和带输运模型。接着描述了光孤子即表面波的产生,并介绍了物理模型以及表面波自弯曲过程。然后引入了表面波的非线性薛定谔方程和Hirota双线性方法,用Hirota双线性方法求得方程解析解,但在此解中并未出现孤子的自弯曲过程,因此我们改进了Hirota双线性方法,并求得非线性薛定谔方程的新解。最后模拟出表面波的传输波形,并研究了扩散和飘移机制对表面波的传输特性的影响以及斜入射对表面波自弯曲效应的影响。(本文来源于《北京交通大学》期刊2012-06-01)

田宁,卢克清,张先锋,陈卫军,孙彤彤[10](2012)在《波导参数和传播常数对光折变表面波的影响》一文中研究指出基于质点振荡的模型和数值模拟的方法,研究了波导参数和传播常数对光折变晶体与线性电介质界面光折变表面波类型和局域表面波模的影响。当波导参数大于传播常数时,在光折变晶体与线性电介质界面可以产生非局域表面波。当波导参数小于传播常数时,在光折变晶体与线性电介质界面可以产生振荡表面波和局域表面波。在局域表面波形成的系统内,正波导参数的光波能量比负波导参数的光波能量在光折变晶体内聚集得多。在给定一个局域表面波形成的物理系统,传播常数越大,表面波在线性电介质和光折变晶体中衰减就越快,对应表面波模的波峰离界面就越近。(本文来源于《中国激光》期刊2012年01期)

光折变表面波论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

光折变表面波是一种沿着光折变晶体表面传播的无衍射光波,形成原因是由于自弯曲效应与全内反射的相互补偿。另外,艾里光束也是一种可横向自加速的新型无衍射光束。论文选取中心对称或非中心对称光折变晶体中的表面波、双光子光折变机制下的表面波、克尔介质中的空间艾里孤子和饱和非线性介质中艾里高斯光束的传输与交互等热点问题进行了研究。结果如下:线性介质与有偏压中心对称光折变晶体界面处的局域表面波:当传播常数一定时,光波能量随波模阶数的增加而增加。传播常数b较小时,相当一部分光波能量被限制在线性介质中并随b的增加而减小。b较大时,大部分光波能量被限制在中心对称光折变晶体中并随b单调递增。演化发现局域表面波可以稳定传输。理论和实验研究了 LiNb03晶体界面处表面波的传播:改变传播常数可以得到不同振荡周期的表面波模,光波能量随传播常数单调递增,实验结果与理论分析能很好地吻合。增加入射光功率可缩短表面波的产生,增大入射光束与晶体正c轴的夹角可提高表面波的激发效率。线性介质与双光子光折变晶体界面处的表面波:数值结果表明在界面处存在非局域表面波、振荡表面波及局域表面波。对阶数给定的局域表面波,波模能量及横向宽度随传播常数b单调递增,当b给定时,波模横向宽度随阶数单调递增。演化发现局域表面波可以稳定传输。艾里光束在自聚焦克尔介质中的传输:光束初始能量较高时,主瓣在传输时会发生能量脱落形成周期振荡的空间孤子,孤子半高宽随初始能量的增加而变小。调节光束入射角度可以控制艾里孤子的传输方向。艾里高斯光束在饱和非线性介质中的传输与交互作用:单艾里高斯光束入射时,在一定功率范围内可形成呼吸孤子。初始振幅增加时,孤子的呼吸周期先减小后增大。两艾里高斯光束入射时,同相位光束相互吸引,中心位置两侧产生呼吸孤子和孤子对。反相位光束相互排斥,两侧仅产生孤子对。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

光折变表面波论文参考文献

[1].刘春阳,鞠莹,宋德,母一宁,杨继凯.光折变表面波诱导的薄层波导中的导波模式[J].发光学报.2018

[2].陈卫军.光折变表面波及艾里光束的非线性调制研究[D].天津工业大学.2018

[3].齐鹏飞.光折变表面非线性切趾啁啾波导阵列研究[D].南开大学.2016

[4].陈卫军,卢克清,孙彤彤,牛萍娟,于莉媛.光折变非线性局域表面波的形成与稳定性分析[J].电工技术学报.2013

[5].冯天闰,卢克清,陈卫军,刘书芹,牛萍娟.线性电介质和中心对称光折变晶体界面表面波的研究[J].物理学报.2013

[6].杨熹.光折变表面孤子的激发和调控及其应用研究[D].南开大学.2013

[7].李可昊.光折变材料中的矢量空间孤子与局域表面波[D].中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所).2013

[8].孙彤彤,卢克清,陈卫军,姚风雪,牛萍娟.在金属与光折变晶体界面形成的表面波研究[J].物理学报.2013

[9].赵斌.扩散—漂移机制下光折变表面波的传输特性[D].北京交通大学.2012

[10].田宁,卢克清,张先锋,陈卫军,孙彤彤.波导参数和传播常数对光折变表面波的影响[J].中国激光.2012

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