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强非局域介质中基于古依相位的旋转涡旋光孤子

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光学学报 2012年第9期32卷 206-210页

作者：张霞萍南京晓庄学院物理系江苏南京210017

利用强非局域非线性介质中傍轴光束传输的修正Snyder-Mitchell模型讨论了两束共线(即光束中心和传输方向都相同)拉盖尔-高斯型光孤子(CLGS)构成的涡旋光孤子传输过程。在一定条件下,涡旋光束在传输过程中,光束截面光斑发生旋转现象,但... 详细信息

利用强非局域非线性介质中傍轴光束传输的修正Snyder-Mitchell模型讨论了两束共线(即光束中心和传输方向都相同)拉盖尔-高斯型光孤子(CLGS)构成的涡旋光孤子传输过程。在一定条件下,涡旋光束在传输过程中,光束截面光斑发生旋转现象,但光束的束宽保持不变,称之为旋转涡旋光孤子。涡旋光孤子旋转的现象可以通过叠加光场中的古依相位来解释。结果展现了几个旋转涡旋光孤子在传输过程中的旋转现象和强非局域介质中多环形旋转涡旋光孤子的传输。

关键词：非线性光学强非局域介质拉盖尔-高斯光束古依相位旋转涡旋光孤子

强非局域非线性介质中时空可控艾里-因氏-高斯光束的传输

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光学学报 2022年第2期42卷 176-183页

作者：张霞萍南京晓庄学院电子工程学院江苏南京210017

根据强非局域非线性介质(SNNM)中傍轴光束传输遵循的(3+1)维薛定谔方程,获得了椭圆坐标系下时空可控艾里-因氏-高斯(CAiIG)光束的解析解。CAiIG光束由具有不同初始速度的艾里脉冲对空间因氏-高斯光束时域调制获得。通过调整光束初始入... 详细信息

根据强非局域非线性介质(SNNM)中傍轴光束传输遵循的(3+1)维薛定谔方程,获得了椭圆坐标系下时空可控艾里-因氏-高斯(CAiIG)光束的解析解。CAiIG光束由具有不同初始速度的艾里脉冲对空间因氏-高斯光束时域调制获得。通过调整光束初始入射功率和临界功率的比率、初始入射速度以及椭圆参数,探讨了SNNM中CAiIG光束的传输过程。时空CAiIG光束在传输过程中保持非色散特性。依据初始入射功率和临界功率的比率,光束束宽在空间呈现出周期性振荡(功率比不等于1)或者保持不变(功率比等于1)的状态。调整椭圆参数的值可以实现时空艾里-因氏-高斯光束与时空艾里-拉盖尔-高斯光束及时空艾里-厄米-高斯光束间的连续转换。此外,给出了SNNM中CAiIG光束呈呼吸态传输时几个传输截面上的能流分布图。

关键词：非线性光学强非局域非线性时空艾里-因氏-高斯光束自加速和自减速光束坡印亭矢量

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强非局域空间三维光孤子短程相互作用

物理学报 2011年第3期60卷 293-299页

作者：张霞萍南京晓庄学院物理系南京210017

利用强非局域非线性介质中傍轴光束传输的线性模型,根据不共面对称斜入射(1+2)维空间光孤子相互作用的解析解讨论了短程作用的情况.由能量守恒和动量守恒发现,这样的孤子在传输过程中其质心轨迹随着光束之间存在相位差而发生偏转.给出... 详细信息

利用强非局域非线性介质中傍轴光束传输的线性模型,根据不共面对称斜入射(1+2)维空间光孤子相互作用的解析解讨论了短程作用的情况.由能量守恒和动量守恒发现,这样的孤子在传输过程中其质心轨迹随着光束之间存在相位差而发生偏转.给出了最佳相位差,即以该相位差入射可以使光束质心偏转达到最大,使得在强非局域介质中通过调节相位差对三维光孤子实现全光控制成为可能.不同的振幅比对质心偏转也有影响.数值模拟了(1+2)维光孤子传输过程中坡印廷矢量(能流密度),分析了光孤子在传输过程中的坡印廷矢量变化,揭开了三维空间光孤子围绕质心旋转的物理本质.

关键词：强非局域非线性介质空间光孤子短程作用坡印廷矢量

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强非局域非线性介质中光束传输的厄米高斯解

物理学报 2005年第7期54卷 3178-3182页

作者：张霞萍郭旗华南师范大学信息光电子科技学院激光传输实验室广州510631

利用强非局域非线性介质中空间对称实响应函数的泰勒展开简化了非局域非线性薛定谔方程,文章基于强非局域非线性空间中的线性模型得到了矩空间1+D(D=1,2)维的厄米高斯型解,得到了高阶孤子波的解析式,高斯解是最低阶孤子,即基模光孤子,... 详细信息

利用强非局域非线性介质中空间对称实响应函数的泰勒展开简化了非局域非线性薛定谔方程,文章基于强非局域非线性空间中的线性模型得到了矩空间1+D(D=1,2)维的厄米高斯型解,得到了高阶孤子波的解析式,高斯解是最低阶孤子,即基模光孤子,并得到了入射光束的临界功率.图示展现了几个低阶光孤子解,并发现了强非局域非线性介质中存在非对称光孤子.

关键词：非线性介质非局域高斯解光束传输非线性薛定谔方程非线性空间泰勒展开响应函数空间对称线性模型光孤子解临界功率入射光束高斯型解析式孤子波非对称低阶

自由空间中时空复变量自减速艾里拉盖尔高斯光束的相互作用

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物理学报 2020年第2期69卷 122-129页

作者：张霞萍南京晓庄学院物理系

根据自由空间光束传输遵循的(3+1)维薛定谔方程,得到了两束时空自减速艾里复变量拉盖尔高斯(Airy elegent-Laguerre-Gaussian,AELG)光束共线传输时的解析解,并分析其共线传输时的传输特性.分析结果表明,双光束各自的模式指数、组合光束... 详细信息

根据自由空间光束传输遵循的(3+1)维薛定谔方程,得到了两束时空自减速艾里复变量拉盖尔高斯(Airy elegent-Laguerre-Gaussian,AELG)光束共线传输时的解析解,并分析其共线传输时的传输特性.分析结果表明,双光束各自的模式指数、组合光束强度的权重因子、初始相位差对光束的传输都会有影响.本文发现,通过选择模式参数或者选择它们的相对振幅,对于共线传输的两束时空自减速AELG光束,可以有效控制叠加光束的波形形态以及横向传输截面的光斑分布.特别是当两束光束的模式参数不等于零时,波包将沿着传输轴发生螺旋形旋转,其相位图中心位置都会出现涡旋现象.若该参数值为正,则光束沿传输轴逆时针旋转,否则,光束将沿传输轴呈螺旋形顺时针方向旋转.通过调整叠加光束的初始相位差,波包沿传输轴线也将发生旋转,但这两种旋转特性的旋转机理完全不同.如果选取两束时空自减速AELG光束的角向模式参数m相同,则叠加光束在传输过程中呈现空心环形状态,出现空心环形时空自减速AELG波包,且该波包在传输截面上随着传输距离的增加,多环结构最终湮灭为单环,并向远方推移,使得空心部分越来越大.

关键词：复变量艾瑞拉盖尔高斯光束时空自减速共线传输空心光束

强非局域非线性介质中光束传输的空间光孤子解

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物理学报 2005年第11期54卷 5189-5193页

作者：张霞萍郭旗胡巍华南师范大学信息光电子科技学院激光传输实验室广州510631

利用1+2维Snyder-Mitchell模型讨论了柱坐标系下光束传输过程,得到了强非局域非线性介质中光束稳定传输的拉盖尔高斯型解,即空间光孤子解,并得到了入射光束稳定传输的临界功率.图示展现了几个低阶光孤子解,并发现了强非局域非线性介质... 详细信息

利用1+2维Snyder-Mitchell模型讨论了柱坐标系下光束传输过程,得到了强非局域非线性介质中光束稳定传输的拉盖尔高斯型解,即空间光孤子解,并得到了入射光束稳定传输的临界功率.图示展现了几个低阶光孤子解,并发现了强非局域非线性介质中存在圆环形光孤子.

关键词：强非局域非线性介质,拉盖尔高斯(Laguerre-Gauss)解,高阶空间光孤子非线性介质光孤子解光束传输非局域空间稳定传输传输过程柱坐标系临界功率

基于强非局域空间光孤子特性的光子开关和光子逻辑门

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物理学报 2006年第4期55卷 1832-1839页

作者：郭旗张霞萍胡巍寿倩华南师范大学光子信息技术广东省高校重点实验室广州510631

利用(1+1)维Snyder-Mitchell模型讨论了由强非局域介质构成的平面介质波导中同频率和同极化的双光束和三光束同向共同传输的相互作用过程,得到了任意斜入射双光束和三光束相互作用的精确解析解.强非局域空间光孤子的相互作用过程是其特... 详细信息

利用(1+1)维Snyder-Mitchell模型讨论了由强非局域介质构成的平面介质波导中同频率和同极化的双光束和三光束同向共同传输的相互作用过程,得到了任意斜入射双光束和三光束相互作用的精确解析解.强非局域空间光孤子的相互作用过程是其特殊情况.基于强非局域空间光孤子的相互作用原理,提出了实现光子开关、光子“同”(XNOR)和“或非”(NOR)逻辑的新理论方案,并讨论这些基本光子信息处理器件的优化设计问题.

关键词：强非局域非线性介质空间光孤子相互作用光子开关光子逻辑

强非局域非线性介质中光束传输的Ince-Gauss解

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物理学报 2009年第12期58卷 8332-8338页

作者：张霞萍刘友文南京航空航天大学理学院南京210016 南京晓庄学院物理系南京210017

利用强非局域非线性介质中傍轴光束传输的线性模型(Snyder-Mitchell模型)讨论了椭圆坐标系下光束传输过程,通过设立Ince多项式对Gauss函数的调制解得到了强非局域非线性介质中光束稳定传输的Ince-Gauss解.当Ince-Gauss光束的入射功率为... 详细信息

利用强非局域非线性介质中傍轴光束传输的线性模型(Snyder-Mitchell模型)讨论了椭圆坐标系下光束传输过程,通过设立Ince多项式对Gauss函数的调制解得到了强非局域非线性介质中光束稳定传输的Ince-Gauss解.当Ince-Gauss光束的入射功率为临界功率时,光束保持孤子形式传输,否则传输光束的束宽呈现周期性波动,即为呼吸子形式.同时还数值模拟了呼吸子的传输过程.Ince-Gauss光在一定条件下可以连续转换为Hermite-Gauss光或Laguerre-Gauss光,图示展现了几个低阶Ince型光孤子及其转换情况.

关键词：强非局域非线性介质 Ince-Gauss光 Laguerre-Gauss光 Hermite-Gauss光

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强非局域介质中传输光束的高阶模孤子解

光子学报 2008年第12期37卷 2418-2421页

作者：张霞萍刘友文南京航空航天大学理学院南京210016 南京晓庄学院物理系南京210017

基于强非局域非线性空间中的线性模型,利用试探调制解的方法得到了1+2维矩空间的厄米高斯型解.对矩坐标系和旋转坐标系下的高阶空间光孤子进行了比较,分析了厄米高斯型解和拉盖尔高斯型角两类孤子之间的联系,并提出了两类孤子之间的转... 详细信息

基于强非局域非线性空间中的线性模型,利用试探调制解的方法得到了1+2维矩空间的厄米高斯型解.对矩坐标系和旋转坐标系下的高阶空间光孤子进行了比较,分析了厄米高斯型解和拉盖尔高斯型角两类孤子之间的联系,并提出了两类孤子之间的转化可能.

关键词：高阶孤子强非局域介质厄米高斯拉盖尔高斯非线性