Диссипативные световодные брэгговские солитоны

• Автор: Чан Суан Чыонг
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 95 с. : ил.

Глава1. Диссипативные оптические брэгговские солитоны в рамках приближения медленно меняющихся амплитуд и безынерционности сред
1.1. Модель и исходные соотношения
1.2. Диссипативные оптические брэгговские солитоны
1.2.1. Консервативные оптические брэгговские солитоны
1.2.2. Пространственно однородные распределения
1.2.3. Диссипативные оптические брэгговские солитоны
1.2.4. Линейный анализ устойчивости
1.3. Выводы
Глава 2. Диссипативные оптические брэгговские солитоны в рамках
приближения медленно меняющихся амплитуд и с учетом конечных
времен релаксации сред
2.1. Система уравнений Максвелла-Блоха
2.2. Солитоные решения системы уравнений Максвелла-Блоха
2.3. Влияние времен релаксации сред на устойчивость брэгговских солитонов
2.4. Выводы
Глава 3. Взаимодействие диссипативных оптических
брэгговских солитонов
3.1. Взаимодействие низкоинтенсивных (НИ) брэгговских диссипативных
локализованных структур
3.2. Взаимодействие высокоинтенсивных (ВИ) солитонов брэгговских
диссипативных
3.3. Выводы

Глава 4. Диссипативные оптические брэгговские солитоны вне
приближения медленно меняющихся амплитуд
4.1. Локализация неподвижных оптических брэгговских солитонов в
решетке показателя преломления
4.2. Дискретность средней скорости движущихся диссипативных
брэгговских солитонов
4.3. Пара неподвижных диссипативных брэгговских солитонов
4.4. Выводы
Глава 5. Диссипативные векторные оптические брэгговские солитоны
5.1. Система уравнений связанных мод с учетом двулучепреломления
световода
5.2. Диссипативные векторные оптические брэгговские солитоны
5.3. Выводы
Приложение
Генерация третьей пространственной гармоники в консервативной системе

Заключение
Список литературы

Брэгговские решетки, то есть структуры с периодической пространственной модуляцией показателя преломления в одном или нескольких направлениях с периодом, сопоставимым с длиной волны света, широко используются в современной оптике и лазерной технике для организации селективного по частоте пропускания или отражения света. Они являются частным случаем фотонных кристаллов, которые интенсивно исследуются в последнее десятилетие. Фотонные кристаллы можно рассматривать как оптический аналог обычных кристаллов, в том смысле, что они меняют характеристики распространения света так же, как атомная решетка изменяет свойства электронов вследствие существования запрещенной зоны [1-5]. Нелинейные фотонные кристаллы в чисто оптических устройствах и схемах активно исследуются с фундаментальной и прикладной точек зрения. Концепция фотонных кристаллов обладает огромными потенциальными возможностями в области нелинейной оптики. Многие из хорошо известных нелинейных явлений, такие как оптическая бистабильность и чисто оптические переключение, изученные ранее в нелинейной интегральной оптике [6], находят уникальное и неожиданное проявление в этих новых материалах [7-10]. В частности, световодная брэгговская решетка может обладать бистабильным переключением, даже если на нее падает непрерывное излучение [11]. Нелинейное переключение в световодной брэгговской решетке наблюдалось в 1998 г. в области длин волн 1.55 мкм, используемой для волоконнооптической связи [12].
Широкое распространение получили волоконные брэгговские решетки в одномодовых световодах, служащих основой современных волоконно-оптических систем связи [5, 13-18]. В этой области применения брэгговской решетки в линейном режиме могут быть разделены по двум основным направлениям:
1. Во-первых, благодаря своим уникальным дисперсионным свойствам

Рис. 3.4, Взаимодействие двух неподвижных синфазных ВИ диссипативных солитонов. Параметры те же, что в случае рис. 1.3; Ф = 0, 20 - 3.1 (а) и д„ - 4 (б).
образуют одиночный высокоинтенсивный импульс, как в случае взаимодействия двух синфазных неподвижных НИ структур. Затем этот высокоинтенсивный одиночный импульс распадается на две структуры, распространяющиеся в противоположные стороны, и эти две структуры постепенно эволюционируют к двум ВИ движущимся диссипативным солитоиам с относительной скоростью V = ±0.446 для обоих случаев на рис. 3.4а, б. Главное отличие от случая взаимодействия двух неподвижных синфазных НИ структур (см. рис. 3.1) заключается в том, что интенсивность установившихся движущихся диссипативных солитонов почти идентична интенсивности исходно неподвижных ВИ диссипативных солитонов. Более того, профиль интенсивности этих движущихся солитонов, полученных при моделировании взаимодействия двух ВИ солитонов, как показано на рис. 3.4, почти идентичен, лишь с легкой асимметрией, профилю интенсивности движущихся с той же скоростью солитонов, полученных решением системы (1.18) методом стрельбы. Как указывалось выше, единственным отличием в исходных условиях для случаев рис. 3.4а, б является начальное расстояние между двумя ВИ солитонами. Это расстояние больше на рис, 3.46, чем на рис. 3.4а. В результате этого взаимодействие солитонов на рис. 3.46 проявляется слабее, чем на рис. 3.4а. Например, расстояние, пройденное