更新时间：2022-10-26 10:23
屏蔽孤子和光伏孤子都是稳态的，准稳态孤子则是一种时变孤子。已报道的准稳态孤子也需要一个外加直流电场。准稳态孤子只存在于光折变光栅形成之后而外加电场被显著屏蔽之前的时间间隔里。准稳态亮孤子所经历的折射率改变是正的，这刚好与屏蔽亮孤子所看到的折射率相反。准稳态空间孤子起源于信号光束中各平面波分量的相互耦合。
三十多年以前，人们就开始对光学空间孤子进行研究。近十年来，由于光学空间孤子在全光开关方面有重要的应用前景。光学空间孤子又重新成为研究的热点。克尔型光学空间孤子的形成需要mW/cm2量级的光强，而且存在着不稳定性。光折变空间孤子的形成只需mW/cm或更低的光强，且其形成过程包含着许多物理效应，所以它
引起人们的研究兴趣。现有三种基本类型的光折变空间孤子被报道，即光伏空间孤子、屏蔽孤子、 准稳态孤子。这些孤子有些用相干光形成，有些用非相干光或部分非相干光形成，而有些则用非相干白光形成。屏蔽孤子的形成需要一个外加直流电场，光伏空间孤子的形成不需要外加电场，但要求所用的介质具有足够强的光伏效应 。
一般情况下，准稳态孤子的形成需要一外加电场，它存在于晶体的折射率光栅形成之后、而外加电场未被显著屏蔽之前的那段时间间隔之内， 因此它在时间上表现为瞬态的。在进行全光准稳态空间孤子的实验中，在相同光强条件下，利用不同波长的光作为信号光束， 准稳态孤子存在的时间不相同。一般来说，波长较长的光束形成准稳态孤子的时间区间较长。特殊的，当波长大至一定程度时，将形成稳态的空间孤子，这完全不同于以往所观察到的准稳态孤子。
众所周知，除了LiNbO3晶体外，BaTiO3和KNSBN晶体均有较强的光伏效应，而KNSBN晶体的光伏效应受掺杂的影响极大。实际上，我们已用Cu：KNSBN晶体获得了亮光伏孤子。在开路情况下，若用一束光入射到晶体，则瞬态总电流 （忽略扩散效应，这里 为电导率， ， 和 分别为晶体对入射诱导光的有效Glass系数、吸收截面、施主密度和离化施主密度）将对晶体的两个c面充电，使其带上符号相反的电荷。这些电荷将在晶体中产生一个宏观的直流电场E0。这个电场对光折变效应有显著的影响。我们已利用这一效应，在Ge：BsTiO3晶体中实现一束激光对另一束激光自抽运相位共轭的控制。如前所述，准稳态空间孤子的形成需要一外加直流电场，那么，就有可能利用这里所说的光诱导宏观直流电场E0来代替外加的直流电场，从而获得准稳态空间孤子。
首次在实验中观察到一种双准稳态光折变空间孤子，这种孤子是（1+1）维的。它的形成不需要外加电场，但需要一束与信号光不相交叠的诱导光束。诱导光束通过光伏效应及热释电效应产生一个形成准稳态孤子所需的宏观电场。热释电效应和光伏效应在两个准稳态形成过程中分别起作用。这种孤子的形成过程具有全光开关效应。
自从1992年Segev等人提出利用光折变效应补偿光束在介质传播过程中的衍射效应，从而形成光折变空间孤子的理论以来，已有大量的理论和实验工作被报道。由于形成光折变空间孤子所需的光强很低（mW或μW量级），而且光折变空间孤子在光传输、光开关等方面有着潜在的应用前景，近十年来逐渐成为研究的热点。已报道的光折变空间孤子，从形成机理来看主要有三种不同的类型：准稳态孤子、屏蔽孤子和光伏孤子这些孤子可以用相干光形成、也可用非相干光或部分非相干光形成，而有的也可用非相干白光形成。随着理论和实验研究的深入，最近有报道提出在光伏光折变晶体上外加电场的方法可以形成屏蔽-光伏孤子。
人们发现，若用一束光入射到有较强光伏效应的晶体中，例如BaTiO3和KNSBN等晶体， 能够在晶体中产生一个可观察的宏观直流电场，在稳态时，此电场可高达103-105V，所以可以利用此光诱导宏观直流电场来代替形成准稳态孤子时所需的外加电场，从而获得全光准稳态孤子。She等人已在实验中观察到全光准稳态空间孤子。
光折变材料是一种重要的非线性光学材料，在入射光照下能激发出自由载流子（电子、空穴），使用较多的是LiNbO3，BaTiO3，SNB，KNSBN等。其中，在对掺Cu的KNSBN晶体的研究中发现，它具有较强的光伏效应，其折射率改变为正，已利用它实现了光伏孤子。同时，Cu：KNSBN晶体含有不同深度的能级中心，其光激发载流子密度随温度的不同而不同。载流子的密度又直接影响到晶体内空间电荷场的大小。1996年，Fressengeas等人利用晶体内空间电荷场的分布情况分析了准稳态孤子的形成，指出准稳态孤子存在的时间区间与晶体的性质和入射光束的光强有关，光强越强孤子存在的时间区间越短。
在给定光折变晶体时，准稳态孤子存在的时间区间不仅与光束的光强有关，而且与光束的波长有关，入射信号光的波长越长，准稳态孤子存在的时间区间越长。例如当我们用波长较长的He-Ne光作为信号光，进行全光准稳态孤子的实验时，在很长的时间内（达10min），光束一直保持孤子状态，并未发生扩散。从一定意义上说，在一定时间范围内，这个孤子可以被看作是稳态的。此现象不同于以往所观察到的准稳态空间孤子，从形成孤子的实验条件来看，它又明显不同于屏蔽孤子和光伏孤子。
由于准稳态孤子是形成于折射率光栅形成之后、而外加电场未被显著屏蔽之前的那段时间间隔之内，因此我们可以通过改变折射率光栅的形成时间或改变外加电场被屏蔽的时间来延长或缩短准稳态孤子的存在时间。一般而言，折射率光栅的形成时间只与介质的介电驰豫时间 有关，所以当晶体给定后，折射率光栅的形成时间也基本保持不变。我们考虑外加电场被屏蔽的时间，当光束经过光折变晶体时，激发出自由载流子。如果晶体存在着外加电场，光激发的载流子在外加电场的作用下迁移，在晶体内产生电荷分离，形成内建的空间电荷场。此内建空间电荷场的方向与外加电场的方向相反。随着载流子数的增多，内建的电荷场不断增大，一定时间后与外加电场达到平衡，即对外加电场产生屏蔽。此过程类似于电容充电的过程，由于内建电荷场是载流子的迁移所形成，所以光激发的载流子数量将关系到内建电荷场形成的快慢及强弱，进而对屏蔽效应的过程产生影响。对于一般的光折变晶体，所掺杂的杂质对晶体的性质有很大的影响，例如对掺Cu的KNSBN晶体，含有不同深浅程度的能级中心，可以通过改变温度，或者通过改变激发光子的能量来改变载流子的浓度。而激发光子的能量是与光波长成反比，因此根据激发光波长不同，可以产生不同数量的自由载流子，从而形成不同时间间隔的准稳态孤子。特殊地，当激发光波长大到一定程度时，所激发的载流子密度较小，不足以完全屏蔽外加电扬，将有可能得到稳定的“准稳态”孤子。