臺灣博碩士論文加值系統

本篇論文主要探討－藉由光折變屏蔽空間光孤子(Photorefractive Screening Spatial Soliton)感應所形成的波導(Waveguide)，能夠建立全光學空間開關(All-optical spatial switching)。
首先，我們先討論光折變屏蔽空間光孤子的由來與形成。為了要獲得一個光孤子，我們將一道細小的雷射光束與一道寬且均勻的背景光( Background Illumination)入射至一有外加偏壓的光折變晶體中。此雷射光束所激發的自由電子之分佈，會形成一個局部的電場屏蔽效應，經由電光效應在晶體中建立了一個折射率波導。因晶體的折射率改變所形成的自聚焦效應，正好抵消了這一道細小的雷射光束的繞射效應。而光束在傳導時的大小會變成是固定的，這一道不會改變寬度的光束稱為光孤子。
光孤子所形成的波導能夠被使用於限制其它光束的行進路徑。藉由波導的陷獲(Trapping)和拉扯(Dragging)的效應，我們能夠控制(Controll-ing)與操縱(Steering)另一道光束。接著，我們利用光學中全反射的原理，算出光孤子感應所形成的波導所能夠傳導(Guide)的模態及最大角度的範圍，並藉由以上所得之結果進行實驗。在實驗中，我們利用兩個相交，且波長較短的光孤子所形成的二道感應波導，可以傳導另一道波長較長的光束，稱之為探測光束(Probe Beam)。我們發現，在此情況下，這二道光孤子光束的半高寬(FWHM)~13μm與外加電場~2.0kV的條件下，探測光束可以和光孤子光束有角度0.4度~0.6度的偏離，而仍然可以被傳導。但是，當角度太大時，則傳導的效果會變差。
最後，我們將實驗所得之結果與J.U.Kang、G.I.Stegeman和J.S.Aitchison在西元1996年的實驗結果所得之結果做一對照，發現所得之結果較先前有明顯的進步與改善。例如，在固定的〝強度比例〞下，就傳導的角度而言，明顯的較先前大，而且在限定的分離角度之內，被傳導的探測光束有非常完美的效果(信號強度幾乎沒有損耗)等。因此，確定了藉由兩道相交的光孤子所感應的波導可建立全光學空間開關。

摘要
感謝
圖表索引
第一章 : 導論………………………………………………………01
1.1 空間光孤子…………………………………………………02
1.2 光折變效應…………………………………………………03
1.3 光折變屏蔽光孤子…………………………………………06
第二章 : 光折變屏蔽光孤子………………………………………09
2.1 理論的由來…………………………………………………10
2.2 一維的明亮光孤子…………………………………………15
2.2.1 明亮光孤子……………………………………………19
2.3 二維的明亮光孤子…………………………………………22
第三章 : 光孤子感應波導與全光學的開關………………………27
3.1 由光束控制光束………………………………………………29
3.2 光孤子感應波導……………………………………………30
3.2.1 明亮光孤子感應波導…………………………………31
3.2.2 能夠傳導的最大角度範圍……………………………36
3.3 二維的明亮光孤子感應波導實驗…………………………46
第四章 : 結論………………………………………………………72
參考書目 ……………………………………………………………75

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