《競爭非局域介質中空間孤子傳輸特性和光束調控研究》是依託哈爾濱理工大學，由浦紹質擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：競爭非局域介質中空間孤子傳輸特性和光束調控研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：浦紹質
- 依託單位：哈爾濱理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
非局域空間孤子具有低功率、類似粒子的彈性碰撞特性，因此在光信息處理和光連線領域具有潛在套用。競爭非局域介質中的空間孤子（SSCN）不僅擁有非局域孤子的優點還具有獨特的動力學行為。此外，競爭非局域效應改變了孤子間的相互作用，如導致同位相亮孤子間存在排斥力。本項目旨在利用向列相液晶首次開展SSCN實驗、利用向列相液晶中孤子相互作用實現光控分光器件。首先，從向列相液晶的光致熱效應和分子取向效應出發建立競爭非局域模型，通過模型的解研究孤子的特性及動力學行為；其次，製備液晶盒開展SSCN實驗，調節入射光的偏振態控制液晶的熱效應和分子取向效應來觀察SSCN形成條件，探索向列子大角度精確控制技術。最後，研究橫向非局域程度和非線性係數對孤子相互作用的影響，研究弱信號光在向列子相互作用誘導波導中的傳輸行為，開發基於向列子相互作用的光控分光器件。該研究拓展非局域孤子理論，為微結構中光束控制提供新方法。
結題摘要
本項目分為兩個研究部分：首先數值計算了亮孤子及亮孤子對由非局域介質進入競爭非局域介質後的傳輸行為。發現，非局域亮孤子進入競爭非局域介質後以呼吸子的形式傳輸。非局域偶極孤子進入競爭非局域介質後分裂成兩個獨立傳輸的亮孤子。有趣的是，反位相非局域亮孤子組成的震盪束縛態進入競爭非局域介質後的傳輸行為與界面（非局域介質與競爭非局域介質的界面）位置有關。當界面選到節點（非局域孤子間距離取最小值的點）附近時，震盪束縛態分裂成兩個獨立的孤子；界面選到其它位置時，震盪束縛態以準束縛態形式傳輸。該發現為光的傳輸與控制提供新的方法。其次，提出簡化模型描述光在向列相液晶中的傳輸。基於該模型分析了熱效應對向列相液晶中光束傳輸的影響。發現熱效應會削弱分子取向效應。因此，熱效應會改變向列相液晶中空間孤子的特性。熱效應會引起材料折射率各向異性橫向方向的變化。熱效應導致折射率各向異性的橫向不均勻分布，光束誘導的折射率改變數會出現特殊的橫向分布。此外，熱效應對光束傳輸的影響不是孤立的還和分子取向效應的非局域程度有關。分子取向效應的非局域程度越大熱效應對光束傳輸的影響越小。
