資源描述：
《強非局域非線性介質中的渦旋光孤子！》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在應用文檔-天天文庫。
1、第"%卷第9期’$$(年9月物理學報U?56"%，T?69，H>=>B2，’$$(#$$$/&’8$N’$$(N"（%$9）N7%7’/$%HOPHQKR)SOH)STSOH!’$$(O41*6Q4+B6)?36"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""強非局域非線性介質中的渦旋光孤子!!戴繼慧郭旗史信榮（華南師范大學光子信息技術實驗室，廣州"#$%&#）（’$$%年##月’$日收到；’$$(年&月’(日收到修改稿）滿足強非局域條件時，光束在非局域非線性介質的傳輸過程由)
2、*+,-./01234-55模型描述6在旋轉柱坐標系下求解了)*+,-./01234-55模型，得到渦旋光孤子的自相似旋轉解析解6結果表明，渦旋光孤子解在徑向是惠特克函數(shù)與冪函數(shù)的乘積，光束的光強呈環(huán)形分布，光束繞光束中心旋轉6關鍵詞：非局域非線性介質，強非局域性，渦旋光孤子，惠特克函數(shù)!"##：7’%")討論6#C引言非局域非線性介質指的是這樣的介質：它對光場的非線性響應不僅與該點的光場有關而且與空間渦旋普遍存在于自然界中，包括颶風、臺風和流中其他點的光場有關6)*+,-.和01234-5［5%］提出了強體的渦旋、光渦旋等等6渦旋都是與波的相位奇異性非
3、局域非線性介質中的空間光孤子的線性模型，大相聯(lián)系的，在相位奇異點（或線）上相位是不確定的，大推動了非局域空間光孤子的研究6’$$7年郭旗［#］場的振幅（即強度）為零6在光學領域，光波由于相［(］等提出了強非局域模型，給出了從強非局域模型位奇異性形成渦旋光，光束的相位圍繞著奇異點（或到)*+,-./01234-55模型的轉化過程，討論了（#J#）維線）旋轉6渦旋光孤子則是由于渦旋光在非線性介質［9—##］和（#J’）維空間孤子的相互作用和傳輸特性，中傳輸時光束的自聚焦效應與衍射效應相平衡的結還討論了（#J#）維和（#J’）維直角坐標系下的果，它不同于在橫向
4、具有恒定相位的單峰亮孤子，其［#’］K-.;12-/L<>BB解和（#J’）維柱坐標系下的光束中心相位有奇異性，是空間光孤子的另外一種［#&］M<=>-..-/L<>BB解，并對橢圓高斯光束、橢圓光孤形態(tài)6近年來，渦旋光孤子的研究喚起了科技工作者子以及相位調制高斯光束在強非局域非線性介質中的極大興趣，研究的范圍涉及D-..介質、可飽和介［#7—#%］傳輸特性進行了研究6但到目前為止，還未求質、競爭性非線性介質和其他非線性介質中渦旋光［’—7］解過光孤子在旋轉狀態(tài)時的解析解6孤子的傳輸特性和動力學特征6由于渦旋光孤子的有關性質，使得它在光通信、光開關和光存
5、儲等本文從非局域非線性薛定諤方程出發(fā)，介紹了［&，%，(］領域有著潛在的應用價值6在不同非局域程度下的光束傳輸模型，著重就基于對環(huán)型奇異光束在非線性D-..介質和非強非局域非線性介質中的傳輸方程（線性模型，即線性可飽和介質中的傳輸特性研究，E-B+<2*1F?G)*+,-./01234-55模型）進行討論6通過對坐標系的變［"］等通過求解非線性薛定諤方程，提出所謂換，在旋轉柱坐標系下求解傳輸方程，得到渦旋光孤HI1;>24?（*空間調制渦旋光孤子）概念，在徑向對稱子在強非局域非線性介質中的解析解6這種自相似渦旋與旋轉孤子團之間建立起聯(lián)系6但E-B+<2*
6、1F?G旋轉解的徑向分布是惠特克函數(shù)與冪函數(shù)的乘積，等未對強非局域非線性介質中的渦旋光進行分析在角向繞傳輸方向轉動6!國家自然科學基金（批準號：#$7(7$’&，#$%(7$"$）、高等學校博士學科點專項科研基金（批準號：’$$%$"(7$$%）和廣東省自然科學基金（批準號：$"$$"8#9）資助的課題6!通訊聯(lián)系人6:/;<15：=>?@AB3*>6-,>63*C期戴繼慧等：強非局域非線性介質中的渦旋光孤子707/!$（-，/）"!"傍軸條件下強非局域介質中渦旋光對于局域介質的情形，,（!）$%（!），介質折射孤子的自相似旋轉解率的變化量!+（*）$"
7、,（!*!2）（*!2，0）3!2!"#"$%&’()*+,-./(00模型$（*!，0）"對于弱非局域介質，介質響應函數(shù)的寬度遠小在非線性介質中，假設光束沿!軸方向傳播，在于光束束寬，通過泰勒展開（*!）并保留至二次項，傍軸近似條件下，電場可表示為##介質折射率的變化量"（!，!，#）$$（!，!）%&［’（(%)!*!#）］+,","，-"!!!（-）+（*）$*+#*32,（!2）3!2"7"式中!#$（&，’），%)$()!.)是不考慮非線性效應對于強非局域介質，介質響應函數(shù)的寬度遠大時的波數(shù)（(是介質的線性折射率），!是光頻率，)于光束束寬，泰
8、勒展開響應函數(shù),（!）并保留至二#，!）是電場的慢變包絡振幅"$（!次項，介質折
