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亮孤子在宇称时间对称波导中的传输和控制
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:TN252[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]太原理工大学物理与光电工程学院,太原030024
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:61001114,61107033)和山西省自然科学基金(批准号:2013011019-6)资助的课题.
中文摘要:

基于光波在宇称。时间(PT)对称波导中传输的理论模型,数值研究了亮孤子在呈高斯分布的PT对称克尔非线性平板波导中的传输和控制.PT对称波导,要求波导的折射率分布呈偶对称,而增益/损耗分布呈奇对称.结果表明:当波导的折射率分布强度为正时,PT对称波导的中心折射率最大,即使没有自聚焦克尔非线性效应,PT对称波导也可以束缚光波,形成波浪形光束且长距离传输;当折射率分布强度为负时,PT对称波导的中心折射率最小,光波的传输方向发生偏移.而增益/损耗分布可控制光波的偏移方向:增益/损耗分布强度为正,光波向左偏移;强度为负,光波向右偏移;强度为零时,光波被分为两束.且当折射率分布强度为负时,可以很好地抑制相邻亮孤子间的相互作用.该研究结果可为未来PT对称波导在全光控制方面的应用提供一定的理论依据.

英文摘要:

Based on the theoretical model of optical wave propagation in parity-time (PT) symmetric waveguide, the trans- mission and control of bright solitons in PT symmetric Kerr nonlinear planar waveguide with Gaussian distribution are studied numerically. The PT symmetric waveguide requires that the refractive index distribution of waveguide should have to be an even symmetry, whereas the gain/loss distribution should be odd. The results show that when the strength of refractive index distribution of waveguide is positive, the refractive index has a maximum value in the center of the PT symmetric waveguide. Without the self-focusing Kerr nonlinear effect, the waveguide can also restrict optical wave to form the wavy light beam and transmit with long distance. When the strength of refractive index distribution is negative, the refractive index has a minimum value fn the center of the PT symmetric waveguide. The transmission direction of optical wave is shifted. The gain/loss distribution can control the transmission direction of optical wave: if the strength of gain/loss distribution is positive, the optical wave is shifted toward the left; if the strength is negative, the optical wave is shifted toward the right; if the strength equals zero, the optical wave is divided into two beams. And when the refractive index distribution is negative, the interaction between adjacent bright solitons can be suppressed very well. The results of this research can provide a theoretical basis for the application of PT symmetric waveguide in all-optical control in the future.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876