(1+2)维热非局域介质中的双光束远程相互作用数值模拟研究

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由一束光操纵另一束光是非线性光学要达到的目标之一,而空间光孤子的相互作用是达到这一目标的有效途径之一,由于双光束的相互作用在全光开关、光通信、逻辑门等方面具有潜在应用价值,双光束在强非局域介质中的传输问题受到了人们的强烈关注。  本文主要是对两束光在热非局域介质中的相互作用规律进行了研究。我们之前的工作,基本上都是对单光束传输的研究,很少涉及双光束的传输。本文就是在前人的基础上研究了双光束在(1+2)维热非局域非线性介质中传输的特性。研究了光束的功率、倾斜参量、两光束之间的距离对光束传输的影响,同时探究了不同横向初始动量以及边界条件对光束整体传输的影响。  本文为作者在硕士研究生期间所作的工作,总共分为三章,具体内容安排如下:  第一章:介绍了本论文的研究背景。介绍了非局域介质中光孤子的研究情况、热非局域介质的性质以及双光束的相互作用概述。  第二章:在数值模拟的基础之上,研究了两束光在热非局域介质中的传输特性。结果表明两束光在传输的过程中是以相互缠绕的方式向前传输的。如果选择合适的光束功率、光束间的距离和倾斜参量,两束光的传输轨迹在传输截面上的投影将会近似形成闭合的圆形;如果保持光束的入射功率以及倾斜参量的大小不变,仅仅改变两光束入射时的间距,那么两束光中心的轨迹在传输截面上的投影仍然保持近似圆形,而且我们利用光束的相互作用和两电荷间的相互作用的作类比,对这种现象进行了解释。此外,我们还对远边界效应以及初始横向动量对两束光传输的影响进行了研究,由于热非局域介质中,特殊的非线性折射率形成机制,尽管光束离边界很远,它们仍然能够受到来自边界的影响;在两束光的中心偏离介质中心或两束光倾斜参量的绝对值不相等时,它们整体做的是振荡传输。  第三章:总结了本文的成果以及不足之处,并且展望了可能的进一步研究。
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