互联网 qkzz.net
全刊杂志网:首页 > 初中 > 文章正文
刊社推荐

光子晶格中新颖的空间带隙孤子


□ 楼慈波 宋道红 唐莉勤 陈星宇 许京军 陈志刚

  摘 要光子晶格作为一种光学周期性离散体系,具有通常均匀介质所无法比拟的独特性质,它为空间离散孤子、表面波以及衍射操控等一系列线性和非线性离散动力学行为的实验观测提供了便利条件,同时在全光路由、全光开关和光子计算机等方面具有重要的应用前景.文章简要回顾了南开大学的研究小组近期在二维光子晶格中有关空间带隙孤子的一系列研究工作,包括二维基本带隙孤子、类偶极带隙孤子、带隙孤子串以及涡旋带隙孤子等.在有的实验过程中,文章作者清晰地观测到探测光束的频谱整形,波常数从具有反常衍射的导带底部演化到光子禁带中,并且通过干涉图反映的相位关系验证了带隙孤子形成.实验的结果可以为其他离散系统中带隙孤子态的观测提供有益参考和启示.
  关键词光子晶格,带隙结构,空间带隙孤子
  
  Novel spatial gap solitons in photonic lattices
  LOU Ci\|BoSONG Dao\|HongTANG Li\|QinCHEN Xing\|YuXU Jing\|JunCHEN Zhi\|Gang
  (The Key Laboratory of Weak\|Light Nonlinear Photonics, Ministry of Education and TEDA Applied Physical School, Nankai University, Tianjin 300457, China)
  AbstractWe briefly review our recent work on a series of spatial gap solitons in two\|dimensional optically induced photonic lattices, including fundamental gap solitons, dipole\|like gap solitons, gap soliton trains, and gap vortex solitons. In some cases, spectrum reshaping and bifurcation of spatial solitons from the bottom of the 1st transmission band with anomalous diffraction to the forbidden gap is experimentally observed. The π\|staggered phase structures of the gap solitons are confirmed with the interferograms. Our experimental results are in good agreement with the theoretical predications.
  Keywordsphotonic lattice, band\|gap structure, spatial gap solitons
  
  1 引言
  
  近年来,周期性离散系统中的波传播动力学过程已经成为物理科学研究的前沿课题之一.其研究领域涉及生物学[1]、凝聚态物理[2]、光子晶体[3]、玻色-爱因斯坦凝聚态(BEC)[4]等等.另一方面,长期以来,利用周期性光学结构控制光波的传输,一直是一个重要的科学设想[5],并有着极其重要的实用价值[6].最近除了光子晶体和光栅结构以外,在光学系统中,周期性波导阵列(即光子晶格)作为另一类周期性光学结构引起人们的广泛关注和研究[7].光波在光子晶格中的传播行为表现出与在均匀介质中截然不同的现象[6].即使在线性情况下,不同角度入射的光会表现出正常和反常的衍射行为[8].在非线性光子晶格中,当离散衍射与非线性自聚焦相平衡时,光波就可以在光子晶格中以离散孤子态的形式传播[9].在其他非线性周期性离散系统中(如生物链式结构、晶体离子周期势、周期光场下的
  
  图1 实验光路示意图(λ/2为半波片,PBS为偏振分光棱镜,M为反射镜,L为透镜,BS为分光棱镜,RD为旋转散射板,PZT为压电反射镜,MS为强度掩模板,SBN为铌酸锶钡晶体,右上角为二维晶格诱导光)
  BEC等),人们同样预言或证实了离散孤子的存在.在一维波导阵列中,首次实验验证了空间离散孤子
  以后[7, 10],人们预言在光诱导的光子晶格中也能实现这种离散孤子[11].光诱导光子晶格是利用多光束干涉[12—14]或部分相干光成像[15, 16]形成周期光场辐照,并通过光折变材料的电光效应在体材料中诱导出具有各种结构的光子晶格(包括一维和二维结构),典型的实验光路如图1所示.由于其实时可调,还具有可引入缺陷等优点,使得光诱导的光子晶格为离散孤子的研究提供了非常理想的介质,随后相关的实验工作相继展开.
分享:
 

了解更多资讯,请关注“木兰百花园”
分享:
 
精彩图文
关键字
支持中国杂志产业发展,请购买、订阅纸质杂志,欢迎杂志社提供过刊、样刊及电子版。
关于我们 | 网站声明 | 刊社管理 | 网站地图 | 联系方式 | 中图分类法 | RSS 2.0订阅 | EMS快递查询
全刊杂志赏析网 2016