Propagation and interaction of two dimensional solitary waves in organic single crystal of polydiacetylene para-toluene sulfonate

Two dimensional solitary waves are stably propagated in a saturable medium which has a saturable nonlinear index as input intensity. However, in the case of low intensity. a negative fifth-order nonlinear medium has properties of a saturable medium. So a Gaussian beam travels stably. The propagation process into the fifth order nonlinear medium of the Gaussian beam with a weak intensity is investigated by using the computer simulation of the two-dimensional nonlinear Schrodinger equation. As a result, it is confirmed that the two-dimensional spatial solitary waves are stably propagated in this medium when the incident powers are self-trapping powers. In the condition of the phase difference and collisional angle between two input beams of 180 degree and 0.05 degree, respectively, we can confirm that all optical switching is as simple as controlling the incident power of one input beam.

유기단결정 Polydiacetylene Para-toluene Sulfonate에서 2차원 공간고립파의 진행과 상호 작용 전산모의

2차원 공간 고립파는 비선형 굴절률이 빛의 세기에 따라 일정한 값에 수렴하는 포화 매질에서 안정적으로 전파될 수 있다. 그러나 빛의 세기가 크지 않은 경우, 5차 비선형 굴절률이 음수인 매질은 포화 매질의 특성을 가지므로 2차원 공간 고립파가 전파될 수 있다. 2차원 비선형 슈뢰딩거 방정식의 전산 시늉을 통하여 빛의 세기가 크지 않은 경우 가우시안 빛살이 5차 비선형 매질을 전파하는 과정을 조사하였다. 그 결과 자체 포획 일률로 입사시킬 때 가장 안정적으로 2차원 공간 고립파가 전파한다는 것을 알 수 있었다. 또한 위상차가 180$^{\circ}$인 두 공간 고립파를 0.05$^{\circ}$의 충돌각으로 충돌시키면서 한 쪽 고립파의 입사 일률을 조절한다면 출력단에서 두 공간 고립파의 완전 광 스위칭이 가능함을 확인하였다.