中文摘要：

与均匀介质不同，在线性阵列波导中的分立衍射及非线性阵列波导中的分立孤子具有明显的反常性。因此利用在阵列波导中的光束传播特性，通过改变入射在阵列波导中的光束倾角和相邻波导间隔，可以操纵、控制分立衍射的符号与数值，并在同一种材料的非线性阵列波导中方便地改变其非线性符号，从而分别观察到亮或暗的分立孤子。实验结果表明，光折变介质是光感应实时制作阵列波导的首选材料。本项目拟使用相干光和完全非相干白光通过干涉法、光学傅里叶变换法及成像法等分别在光生伏打型和屏蔽型光折变介质中制作一维及多种对称性的二维阵列波导以及不同倾角的阵列波导段级联。数值与实验研究在其中的分立衍射和衍射操纵，分立孤子及其相互作用，并比较相干光与非相干光的分立衍射与分立孤子及其相互作用的异同。利用二维阵列波导中分立孤子并行传播的特性进行数字式的像传输与像处理。通过在阵列波导中引入线缺陷与点缺陷，探索制作光子晶体波导的新技术与新思路。

结论摘要：

我们实验研究了在自散焦光生伏打光折变非线性介质中，由光感应制作的一维非线性光子晶格中的两种复合隙孤子和缺陷孤子，以及在二维四方光子晶格中的四种隙孤子和它们的功率谱。我们还使用时间和空间完全非相干的白光通过振幅掩模和成像法成功制作了白光二维四方光子晶格并探索了最佳的制作条件。我们分别实验研究了一维暗迹和圆形暗斑与二维白光光子晶格之间的相互作用，前者，观察到了由最近邻的周期点阵与局域暗迹耦合产生的复合态；后者，当暗斑位于晶格点阵的不同位置和取向时分别观察到最近邻晶格点阵的湮灭，位错和形变等。我们还实验研究了圆形和椭圆形白光暗空间孤子的形成条件及它们之间的相互作用。以上实验结果证明了白光暗空间孤子的相互作用和白光暗孤子与二维白光光子晶格之间的相互作用总是吸引，对于大间隔的二维白光光子晶格，其相互作用类似于连续介质中的白光暗孤子之间的相互作用