在本文中，主要研究空間光孤子在向列型液晶中，形成的機制與空間光孤子之間的交互作用。在外加交流電壓下，液晶分子受外加電場影響，會很容易受光場驅使，導致折射率改變，而產生自聚焦效應平衡繞射效應，形成空間光孤子。
本文分為兩個部份，第一部份利用外加交流電壓與低功率雷射光束，形成空間光孤子。第二部份利用空間光孤子為架構，研究光孤子光束與探測光束之間關係，觀察探測光束在光孤子光束的傳導與吸引下，光束最後的變化情形。

In this thesis, we report the study of two-dimensional spatial solitons observing in planar nematic liquid crystal cells with applied AC voltage. Two 2-D spatial solitons can be produced in one channel. They will attract or repulse each other, if we make the media with non-uniform reflection index. We study their interacting phenomena and expect the two solitons can make a spiral structure.

目錄
第一章 導論
§1-1 前言
§1-2 光孤子簡介
§1-2-1孤粒子
§1-2-2空間光孤子
§ 1-3 液晶簡介
§1-3-1 液晶的由來與發展
§1-3-2 液晶的分類與分子排列
第二章 理論
§2-1 光折變效應
§2-2 液晶的一些物理性質
§2-2-1分子排列的秩序參數
§2-2-2液晶的彈性連續體理論
§2-3 液晶的光電特性
§2-4 向列型液晶的光折變效應

第三章 實驗裝置與步驟
§3-1 樣品製程
§3-1-1材料介紹
§3-1-2樣品的製作
§3-2 實驗裝置與步驟
§3-2-1 光孤子實驗裝置與步驟
§3-2-2 光孤子交互作用實驗裝置與步驟

第四章 實驗結果與分析
§4-1 雷射引致分子轉向形成自聚焦光孤子
§4-1-1 實驗結果
§4-1-2 實驗分析
§4-2 光孤子光束對探測光束的影響
§4-2.1 實驗結果
§4-2.2 實驗分析與討論
第五章 結論與展望
§5-1 結論
§5-2 展望

參考文獻

1.M. Segev and G. I. Stegement ,Phys. Today 51,42(1998).

2.石明豐,自然科學簡訊第十二卷第一期(2000).

3.R. Y. Chiao, E. Garmire and C. H. Townes, Phys.Rev.Lett.,13,479 (1964).

4.G. I. Stegement, D. N. Christodoulides, and M. Segev, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 6, 1419 (2000).

5.E. Braun, L. Faucheux, and A. Libchaber,Phys.Rev.A 48,611(1993).

6.M. Warenghem, J. F. Henninot, and G. Abbate, Opt. Express 2, 483 (1998).

7.I. C. Khoo, Liquid Crystals:Physical Properties and Nonlinear Optical Phenomena (Wiley, New York, 1995).

8.R. M. Herman and R. J. Serinko, Phys.Rev.A 19, 1757 (1979).

9.M. Peccianti, A. de Rossi, G. Assanto, A. de Luca, C. Umeton, and I. C. Khoo, Appl.Phys.Lett.77,7 (2000).

10. M. Peccianti and G. Assanto, Opt. Lett.26,1690(2001).

11. M. Peccianti and G. Assanto, Opt. Lett.26,1791(2001).

12.J. S. Russell,in"14th meeting of the British Association Reports",York(1844).

13.N. J. Zabusky and M. D. Kruskal,Phys.Rev.Lett.,15,240(1965).

14.陳陸君,梁昌洪,"孤立子理論及其應用"(西安電子科技大學出版社,1997).

15.P. L.Kelley, Phys. Rev. Lett.,15,1005(1965).

16.W. E. Torruellas, Z. Wang, D. J. Hagan, E. W. Van Stryland, G. I. Stegeman, L. Torner and C. R. Menyuk, Phys. Rev. Lett.,74,5036 (1955).

17.V. Tikhonenko, J.Christou and B. Luther-Davies, Opt. Lett.,19,1817 (1994).

18.M. Segev, B. Crosignani, A. Yariv and B. Fischer, Phys. Rev. Lett.,68,923 (1992).

19.松本正一,角田市良,"液晶之基礎與應用"(臺北市,國立編譯館,1996).

20.I. C. Khoo and S. H. Wu,"Optics and nonlinear optics of liquid crystals"(World Scientific,1993).

21.p. Yeh,"Introduction to photorefractive nonlinear optics"(Wiley, New York,1993).

22.P. Yeh,"Optics of liquid crystal displays"(Wiley, New York,1996).

23.A. Yariv and P. Yeh,"Optical waves in crystal"(Wiley, New York, 1984).

24.D. W. McLaughlin, D. J. Muraki, M. Shelley, and X. Wang,Physica D 97,471(1996).

25.W. Maier and A. Saupe, Z. Naturforsch.14A, 882(1959);for a concise account of the theory, see Khoo and Wu.

26.F. Simoni, Nonlinear optical phenomena in nematics. In "Physics of Liquide Crystalline Materials"(I. C. Khoo and F. Simoni, eds.). Gordon & Breach Philadelphia, 1991.