بخشی از مقاله
چکیده
زوج سالیتونهاي پوششی نورولتاژي نورشکستی تاریک- تاریک یک بعدي معرفی می شوند. با استفاده از مدل فیزیکی کوختاروف، میدان بارفضایی و زوج معادلات حاکم بر تولید و انتشار این زوج سالیتونها بدست می آیند. تابع توزیع شدت سالیتونی زوج سالیتون با استفاده از روش انتگرالی محاسبه می شود و عوامل موثر بر آن بررسی می شود. سپس با استفاده از روش عددي عناصر متناهی، انتشار این زوج سالیتونها شبیه سازي می گردد.
مقدمه
بر همکنش میان سالیتونهاي فضایی در چند سال گذشته در حوزه اپتیک غیر خطی مورد توجه و علاقه دانشمندان بوده است. از این میان جفت شدگی دو سالیتون فضایی، یکی از اولین انواع برهمکنش بین سالیتونها بوده که به دلیل روشن نمودن سیماي سالیتونها و پایداري آنها توجه بسیاري را به خود جلب نموده است. در این مقاله به بررسی زوج سالیتونهاي پوششی نورولتاژي نورشکستی تاریک- تاریک یک بعدي می پردازیم.
انتشار سالیتونهاي پوششی در محیط هاي نورشکستی، پایداري منحصر به فردي دارند و همین انتشار پایا، زمینه مطالعه گسترده اي را روي این نوع از سالیتونها فراهم آورده است. از سال 1995 میلادي و به دنبال تحقیقات سگیف و همکارانش، این مطالعات شکل تازه اي به خود گرفت.[1] پس از آن زوج سالیتونهاي جفت شده ناهمدوس پوششی توسط آنها پیشنهاد شد. مدت نسبتاً کوتاهی پس از این مطالعات نظري، آنها موفق به مشاهده این زوج سالیتونهاي جفت شده گشتند2] تا .[4 زوج سالیتون جفت شده، بر همکنش میان دو سالیتون با قطبش و طول موج یکسان است که هر دو در یک جهت منتشر می شوند و کاملاً همپوشانی دارند.
انتشار این زوج سالیتونها به گونه اي است که هر مؤلفه فقط در حضور مولفه دیگر انتشار پایایی دارد و بدون آشفتگی منتشر می شود. هنگامی که یکی از این مولفه ها غایب باشد، انتشار مولفه دیگر نیز انتشار پایداري نخواهد داشت5]و.[6 در این مقاله انتشار زوج سالیتون جفت شده ناهمدوس تاریک-تاریک در بلور نورشکستی BaTiO3 که داراي اثر نورولتاژي قوي است و تحت تاثیر میدان خارجی قرار گرفته است، بررسی می گردد.
مبانی نظري زوج سالیتون پوششی نورولتاژي نورشکستی ناهمدوس تاریک- تاریک به منظور بررسی فیزیکی مطالبی که عنوان شد، دو پرتو اپتیکی با میدانهاي E1 و E2 را در نظر می گیریم که طول موجهاي یکسانی دارند و در راستاي محور z در بلور نورشکستی نورولتاژي انتشار می یابند. قطبش خطی هر دو پرتو در راستاي محور اصلی بلور - c که منطبق بر محور x فرض می شود - می باشد. بنابراین با حذف کردن پرتو اپتیکی، تغییري در ماهیت موجبر پدید نخواهد آمد.
اما در مورد زوج سالیتونهاي تاریک- تاریک، تغییر ضریب شکست محیط توسط مجموع شدت هر دو پرتو جفت شده انجام می پذیرد. تا زمانی که هر دو پرتو قوي و ضعیف با قطبش یکسان حضور داشته باشند و در ضمن شرایط حاکم بر بلور مانند میدان خارجی و میدان نورولتاژي مساعد باشد، موجبر در بلور نورشکستی نورولتاژي القا خواهد شد و این موجبر علاوه بر هدایت دو مد اصلی - پرتوهاي قوي و ضعیف - قادر به هدایت پرتو هایی با طول موج و شدت متفاوت دیگر نیز خواهد بود. در این حالت اثر پراش به طور کامل توسط پاسخ غیر خطی محیط نورشکستی نورولتاژي حذف می شود زیرا این پاسخ غیرخطی در اثر حضور هر دو پرتو قوي و ضعیف است.
انتشار زوج سالیتون تاریک – تاریک
در این بخش به شبیه سازي عددي انتشار زوج سالیتون جفت شده نورشکستی نورولتاژي تاریک تاریک در بلور BaTiO3 خواهیم پرداخت. روش عددي که براي این شبیه سازي عددي به کار خواهیم برد، روش عددي عناصر متناهی است که براي اولین بار در حل معادلات دیفرانسیل سالیتونهاي تاریک مورد استفاده قرار گرفته است. با استفاده از این روش عددي به حل زوج معادلات 6 که نمایشگر انتشار زوج سالیتون جفت شده تاریک تاریک است می پردازیم و آن را با حالتی که یکی از دو مولفه تشکیل دهنده زوج سالیتون حضور ندارد، مقایسه می کنیم. شکل 2 - الف - تا - د - انتشار مولفه هاي مختلف زوج سالیتون جفت شده پوششی نورولتاژي تاریک تاریک را در حضور و در غیاب مولفه دیگر به ازاي یک طول پراش نمایش می دهد.
