光波耦合方程及亮-暗孤子对解两束只在x方向衍射且偏振态和波长都相同的共线传播的互不相干光沿z轴射入光伏光折变晶体,光束偏振方向平行于x轴,晶体光轴沿x方向放置,其上施加有沿x方向的外电场E0=E0x^.两束入射光的光场可表示成慢变振幅形式I>=I(xy>,z)代表远离晶体横向中心处的光强,E0为外加电场,Ep为晶体的光伏场常数。
为了得到方程组(1)的亮-暗空间孤子对解,这里把两孤子光束的无量纲化振幅表示为U=r1P2f(s)exp(iLN),V=Q1P2g(s)exp(iMN).其中f(s)代表亮孤子光束的归一化振幅;r代表亮孤子峰值光强与光折变晶体暗辐射强度的比值,即r=I1maxPId=I1(0)PId;g(s)代表暗孤子光束的归一化振幅;Q代表暗孤子最大光强与光折变晶体暗辐射强度的比值,即Q=I2maxPId=I2>PId。对于亮空间孤子,光束能量主要集中在光束断面中心附近区域,中心处(x=0)光强最大,无穷远处光强为零;而暗空间孤子相当于在均匀背景中嵌入一个暗缺,光束断面中心处(x=0)光强取最小值零,远离中心处光强趋于常数。由此可见,归一化实函数f(s)和g(s)应满足边界条件:f(0)=1,f
下面以铌酸锂(LiNbO3)光折变晶体为例对上述结果进行说明。晶体参数取为<8,12>:ne=212,r33=30@10-12mPV,Ep=4@106VPm.其他实验参数取为:K0=015Lm,x0=40Lm,E0=-6@106VPm,Q=10,D=-0101.利用以上参数可以计算出A+B=-178.1表示出了当Q=10,D=-0101,A+B=-178时,光折变晶体中的亮-暗屏蔽光伏孤子对两个孤子分量的无量纲化光强分布。计算结果表明此时的亮-暗屏蔽光伏孤子对的宽度为53Lm.
结论与讨论本文证明,两束偏振方向和波长都相同的互不相干光,可在有外加电场的光伏光折变晶体中形成亮-暗屏蔽光伏孤子对。在不考虑光伏效应的情况下,即令A=0,则(2a)(2b)和(10a)(10b)式可分别回到文献<20>中的式。由此可见,本文结果包含了文献<20>的结果,具有正确性、一般性。实际上,这种非相干耦合亮-暗屏蔽光伏孤子对可看成是非相干耦合亮-暗屏蔽孤子对和光伏孤子对的统一形式。在只考虑外加电场而不考虑光伏效应的情况下,它相当于非相干耦合亮-暗屏蔽孤子对;而当外加电场为零时,它又相当于非相干耦合亮-暗光伏孤子对。
tg: 太阳能控制器 光伏控制器 纯正弦波逆变器 太阳能逆变器 太阳能充电控制器 太阳能路灯控制器