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近年来,光通信网络的迅速发展,智能光网络兴起,空间光孤子在全光开关,光逻辑,光子信息处理等方面有潜在的应用价值和广阔的发展前景,引起了广泛的研究兴趣.
本文主要研究了空间光孤子在强非局域介质中铅玻璃中的传输问题.首先讨论了在不同的边界影响下,单光束在铅玻璃中的传输特性;然后引入分数傅里叶变换法,利用其分析铅玻璃中的光束传输的分数傅里叶变换效应和多光束的传输特性。
本论文为作者在硕士研究生期间所做的工作,分为五章,具体内容安排如下:
第一章:介绍了本论文的研究背景.介绍了空间光孤子的研究现状,强非局域介质铅玻璃的性质概述,铅玻璃中空间孤子的研究情况.
第二章:讨论了矩形强非局域介质铅玻璃边界对光束传输的影响.基于非局域非线性薛定谔方程以及热传导方程,采用格林函数法求出了强非局域介质铅玻璃的响应函数和临界功率;从光线方程出发得到了非材料中心入射的光束中心振荡轨迹以及振荡周期的解析解,并用数值模拟的方法验证了解析解的精确性.
第三章:讨论了圆形铅玻璃边界对非局域空间孤子传输周期的影响问题,并提出了一个新颖的分析方法:镜像光束法,材料边界对光束运动的作用可以等效为光束和其镜像光束的相互作用,得到的光束运动轨迹的理论分析结果和实验结果吻合得很好.
第四章:讨论了铅玻璃中光束传输的分数傅里叶变换.光束在强非局域非线性介质中传输存在自诱导分数傅里叶变换效应,通过分数傅里叶变换法,可以很方便快速的处理光场在强非局域介质中的演变,任意二次可积的输入光场都可以认为是一个高阶空间光孤子,该空间光孤子在铅玻璃中传输,经过四次傅里叶变换,光场又再生成输入光场一样的形状,称为高阶可再生孤子.
第五章:本论文的总结与研究展望.总结了本文取得的成果和不足之处,展望了可能的进一步研究。