第 35 卷 第 8 期
2015 年 8 月
Vol. 35, No. 8
August, 2015
光 学 学 报
ACTA OPTICA SINICA
0819001-
非局域空间光孤子相互作用的相关影响因素
朱叶青
1
胡 巍
2
1
南京师范大学泰州学院信息工程学院应用物理系, 江苏 泰州 225300
2
华南师范大学光子信息技术广东省高校重点实验室, 广东 广州 510006
摘要 非局域空间光孤子相互作用受 到很多 因素的影响，通过数值模拟和实验方法讨论 了相位 和外置偏压对向列
相液晶中空间光孤子相互作用的影响。基于向列相液晶中的非局域非线性薛定谔方程，利用分步傅里叶变换算法
进行 数值求解，分析了 相位对非局 域空间光孤 子相互作 用的影响；另外，实验上 在不同的入 射条件下，研究了 向列
相液晶中双孤子的相互作用性质, 得到了向列相液晶中两束光交叉点的位置与偏置电压的关系。
关键词 非线性光学; 向列子; 相互作用; 相位; 偏置电压
中图分类号 0437.5 文献标识码 A
doi: 10.3788/AOS201535.0819001
Related Factors of Interactions between Nonlocal Spatial Solitons
Zhu Yeqing
1
Hu Wei
2
1
Department of Applied-Physics,Information Engineering College, Nanjing Normal University
Taizhou College, Taizhou, Jiangsu 225300, China
2
Laboratory of Photonic Information Technology, South China Normal University, Guangzhou,
Guangdong 510006, China
Abstract There are many factors influencing the interactions between nonlocal spatial solitons. It is showed that
the interactions of two spatial solitons in nematic liquid crystals are dependent on phase and bias voltage by
numerical simulation and experimental tests. Based on the nonlocal nonlinear
Schro
dinger
equation
(NNLSE), numerical calculation is carried out by Fourier transform method. And then the influence of phase
difference on interactions between nonlocal spatial solitons is analyzed in detail. By experimentally investigating
the interaction properties of two solitons in nematic liquid crystals in different incident conditions, the relationship
between the position of crosspoint and the bias voltage are got.
Key words nonlinear optics; nematicons; interaction; phase; bias voltage
OCIS codes 190.4360；190.6135; 160.3710
收稿日期: 2015-1-28；收到修改稿日期: 2015-3-22
基金项目: 国家自然科学基金(11174090，11174091)
作者简介: 朱叶青(1983—)，女，硕士，讲师，主要从事向列相液晶中空间光孤子及呼吸子方面的研究。
E-mail: zhuyeqingwin@163.com
1 引 言
空间光孤子是由光束的衍射与非线性自聚焦效应的共同作用下达到相互平衡而形成的，由于其在全光开
关、光路由、光子信息处理、光逻辑门等方面有着极其重要的潜在应用价值，因而成为了研究热点
[1-16]
。 1997 年，
Snyder 等
[1]
提出了强非局域非线性介质中空间光孤子的线性模型(S-M 模型)，将空间光孤子推入一个新的研究
热潮。 自此以后，有关空间光孤子的理论和实验方面的研究报道广泛，其中非局域空间光孤子更是近十几年
来的关注重点，所谓非局域空间光孤子指光束在非局域介质中传输时，由于介质的非局域响应所引起的非线
性效应产生的空间光孤子，而向列相液晶
[12]
和铅玻璃
[13]
则陆续被证明是强非局域非线性材料。
除了非局域非线性介质中孤子的传输之外，孤子间的相互作用
[4-8]
也是重要的研究内容。研究发现功率(输
入功率和临界功率)、孤子间距、孤子束宽、非局域程度、介质、相位等都会影响着孤子的相互作用。对于孤子相
1
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