Algebraic bright and vortex solitons in defocusing media
我们证明了空间非均匀散焦非线性景观的非线性系数向周边增长为[1+abs(r)]**a支持一维和二维的基本和高阶亮孤子,以及涡旋孤子,代数衰减的尾巴。只要非线性增长率超过维数,孤子的能量流就会收敛,a>D.当非线性增长率足够大时,基孤子总是稳定的,而多极子和涡旋是稳定的。
2011-08-11 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
Nonlocal bright spatial solitons in defocusing Kerr media supported by PT symmetric potentials
研究了具有宇称-时间(PT)对称势的非局域离焦克尔介质中的亮空间孤子。我们发现,这些孤子可以存在,并在不同的范围内的潜在参数是稳定的。研究了非局域度对孤子的影响以及稳定孤子中的横向能量流。
2011-10-24 physics.optics
Dark lattice solitons in one-dimensional waveguide arrays with defocusing saturable nonlinearities and alternating couplings
在目前的工作中,我们研究“二进制”波导阵列,其中相邻站点之间的耦合交替在两个不同的值$C_1$和$C_2$和饱和非线性存在于每个站点。出于这种类型的系统在制造铌酸锂$_3$阵列的实验研究,我们着手分析的非线性波激发自散焦非线性制度,检查,特别是暗孤子和气泡。我们发现,这样的解决方案可能,事实上,拥有一个合理的宽,实验相关的参数区间的稳定性,而他们也可能具有两个原型类型的不稳定性,即指数和振荡的,对于相同的配置。讨论了在解附近线性化的谱特性以及两个带和相关的微带隙的存在,并强调了与标准立方离散非线性薛定谔模型的非平凡差异。
2012-07-19 nlin.PS physics.optics
Generation of multiple ultrashort solitons in a third-order nonlinear composite medium with self-focusing and self-defocusing nonlinearities
本文提出利用自聚焦与自散焦波导段交替的一维复合介质,通过多重时间压缩过程可控产生多个超短时间孤子串,并揭示脉冲内拉曼散射的关键作用。
2023-06-15 nlin.PS physics.optics
Bright solitons from defocusing nonlinearities
我们报告说,散焦立方介质与空间不均匀的非线性,其强度增加迅速足够向周边,可以支持稳定的明亮的本地化模式。这样的非线性景观引起各种稳定的孤子在所有的三个维度,包括1D基本和多峰状态,2D涡旋孤子与任意高的拓扑电荷,和基本孤子在3D。孤立子在运动状态下保持其相干性,作为鲁棒准粒子在非线性势中振荡并弹性碰撞。除了数值发现孤子家庭,特别是解决方案被发现在一个精确的分析形式,和精确的近似开发的整个家庭,包括移动孤子。
2011-08-18 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
Optical vortex soliton with self-defocusing Kerr-type nonlocal nonlinearity
发展了一种计算自散焦Kerr型非局域非线性涡旋光孤子的数值方法。采用数值模拟的方法,研究了涡旋光孤子的传输特性和相互作用特性。
2008-11-30 physics.class-ph physics.optics
Stable multipole solitons in defocusing saturable media with an annular trapping potential
研究在非聚焦饱和介质中利用环形势阱稳定高阶多极孤子,通过相位扭矩实现旋转稳定,拓展了复杂光束操控的可能性。
2025-11-23 nlin.PS physics.optics
Solitons supported by a self-defocusing trap in a fractional-diffraction waveguide
提出分数衍射一维非线性 Schrödinger 模型,利用由中心向外增强的自散焦非线性实现局域态自陷,并给出基态与偶极态的稳定参数区。
2024-01-21 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
Surface dark solitons in nonlocal nonlinear media
我们预言了自散焦非局域非线性介质与线性介质交界面处表面暗孤子的存在。当自散焦介质的线性折射率远大于线性介质的线性折射率时,可以存在基阶和高阶表面暗孤子。基孤子是稳定的,高阶孤子的稳定性依赖于非局域度和传播常数。
2011-03-05 nlin.PS physics.optics
Discrete solitons in self-defocusing systems with $\mathcal{PT}$-symmetric defects
我们在自散焦波导阵列中构造了离散孤子族,其中嵌入了$\mathcal{PT}$(宇称时间)对称二聚体,二聚体由一对增益和损耗相互平衡的波导表示。发现了四种类型的嵌入缺陷的状态,即交错和非交错的明亮局域模和灰色或反灰色DS。它们的存在和稳定区域随着二聚体形成位点之间耦合强度的增加而扩大。借助于连续极限定性地解释了灰亮和交错亮DS的存在。所有的灰色和反灰色DS都是稳定的(如果二聚体具有非线性$\mathcal{PT}$对称性,则其中一些是不稳定的,由平衡的非线性增益和损失表示;在这种情况下,不稳定性不会导致爆破,而是产生振荡动力学状态)。灰色和反灰色DS之间的边界预测的近似解析形式。
2015-04-23 nlin.PS physics.optics
Fundamental and second-order dark soliton solutions of 2- and 3-component Manakov equations in the defocusing regime
研究了散焦情形下2-和3-分量Manakov方程的精确多参数孤子解族,给出了基本暗孤子解在有限参数区域内的存在图,并分析了其丰富的时空振荡动力学及二阶叠加特性。
2023-04-12 nlin.PS nlin.SI physics.optics
Solitons supported by localized parametric gain
研究了有耗非线性介质中由局域参数增益维持的一维孤子的存在性及其性质。局部参量增益同时支持基孤子和多极孤子。结果表明,基孤子族在聚焦非线性介质中是部分稳定的,在散焦介质中是完全稳定的,而高阶孤子族则是不稳定的。除了数值结果,孤子的存在阈值,和一个特定的稳定的精确解的精确解析形式获得。
2013-01-11 nlin.PS physics.optics
Gap solitons on a ring
介绍了在离焦立方介质中由方位调制导引环支撑的一类新的能隙孤子。在方位角方向上的周期性强烈修改属性和存在域的GS。除了基本孤子,我们报告甚至扭曲的束缚态。前者是稳定的,而扭曲的状态总是不稳定的离焦介质。
2008-10-30 nlin.PS physics.optics
Airy-soliton interactions in self-defocusing media with PT potentials
研究了一维自散焦介质中PT势与Airy孤子的相互作用。讨论了不同相位的相互作用光束以不同间距入射到介质中时的不同势。在相互作用过程中,存在一个主碰撞区和一个弛豫区,并伴随着与离散Airy尾的连续相互作用。在弛豫区,光束存在类孤子和类呼吸子传输。束宽和平均功率受PT电位的初始间距、相移和调制深度的影响。特别是,碰撞距离随着空间光束间隔的减小而减小,平均功率与相移具有正弦关系。
2018-04-07 physics.optics
Multi-peak vector soliton families in defocusing Kerr resonators
研究在反散射凯尔共振器中发现多峰向量孤子族,通过交叉相位调制实现波包局域化,并揭示了参数组合对稳定孤子的影响。
2025-12-03 physics.optics
Propagation of solitons in thermal media with periodic nonlinearity
研究了由聚焦层和散焦层交替构成的层状热介质中孤子的存在性及其性质。这样的结构支持强大的亮孤子,即使平均非线性是散焦。我们表明,非振荡孤子可能会形成在任何聚焦域,即使在那些位于靠近样品边缘,在均匀的热介质中,光束总是振荡时,不完全在样品中心发射。在层状介质中,稳定的多极孤子可以包含四个以上的光斑。
2008-06-18 nlin.PS physics.optics
Spatial solitons and stability in self-focusing and defocusing Kerr nonlinear media with generalized PT-symmetric Scarff-II potentials
本文对自聚焦和散焦非线性薛定谔方程中的亮孤子进行了统一的理论研究。特别地,PT对称k波数Scarff II势和多阱Scarff II势被分别考虑。对于k波数的Scarff II势,参数空间可以分为不同的区域,分别对应于PT对称性的破缺和未破缺,以及自聚焦和散焦Kerr非线性的亮孤子。对于多阱Scarff II势,利用周期性空间调制的Kerr非线性效应可以得到亮孤子。利用数值模拟的方法详细分析了具有PT对称k波数和Scarff II势阱的亮孤子的线性稳定性。由于非线性的存在,在PT对称性的破缺和未破缺区域都出现了稳定和不稳定的亮孤子。进一步研究了具有广义PT对称Scarff II势的三维自聚焦和离焦NLS方程中的亮孤子。这在基于非线性耗散但PT对称系统中光孤子的光信息传输和处理领域具有潜在的应用价值。
2015-09-20 math-ph math.MP nlin.PS
A defocusing complex short pulse equation and its multi-dark soliton solution by Darboux transformation
本文提出了一个既有聚焦型又有散焦型的复合短脉冲方程,该方程描述了超短脉冲在非线性光纤中的传输。它可以被看作是一个模拟的非线性薛定谔(NLS)方程在超短脉冲制度。通过达布变换和速端图的互逆变换,构造了离焦复短脉冲方程的多暗孤子解。给出了单暗孤子解和双暗孤子解,分析了它们的性质和动力学。
2016-05-11 math-ph math.MP nlin.SI
Bright solitons in defocusing media with spatial modulation of the quintic nonlinearity
最近的研究表明,具有立方非线性的自散焦(SDF)介质,其局部系数从中心到外围足够快地增长,可以支持稳定的亮孤子,而不需要使用任何线性势。我们的目标是测试的通用性,这种机制的其他非线性,通过将其应用到一个和两个维(1D和2D)的五次SDF媒体。该模型可以在光学中实现(特别是在纳米粒子的胶体悬浮液中),并且1D模型可以应用于超冷玻色子的Tonks-Girardeau气体的描述。在1D中,非线性调制函数取为$% g_{0}+\sinh ^{2}(βx) $。该模型承认基本孤子的精确解的一个子族。一般\孤子解构造的数值形式,也通过的T-Fermi和变分近似(TFA和VA)。特别是,提出了一种新的分析的VA,在“提高$\mathrm{sech}$“的形式,它提供了一个基本上更好的精度比通常的高斯分析。所有的基本(无节点)一维孤子的稳定性建立通过计算相应的特征值的小扰动,也验证了直接模拟。具有两个节点的高阶一维孤子具有有限的稳定区域,所有具有两个以上节点的模式都是不稳定的。结果表明,最近提出的SDF非线性系统中基亮孤子的“反VK”稳定性判据在此也成立。特别是精确的解决方案,以及产生的二维孤子。
2012-09-04 nlin.PS physics.optics quant-ph
Discrete gap solitons in modulated waveguide arrays
我们提出了一个新的概念,波导阵列中的衍射管理和预测的存在下,具有传统的离散和布拉格光栅孤子的属性的离散间隙孤子。我们证明了孤子的速度和传播方向都可以通过改变入射光的强度来控制。
2002-08-27 nlin.PS physics.optics
Existence and Stability of Dissipative Solitons in a Dual-Waveguide Lattice with Linear Gain and Nonlinear Losses
研究聚焦和散焦非线性下双波导晶格中同相与反相耗散孤子的存在性及稳定性,发现孤子从线性放大模式分叉,且稳定区域随线性增益与非线性损耗变化,传播模拟验证了线性稳定性分析结果。
2024-07-17 nlin.PS physics.optics
Semi-discrete composite solitons in arrays of quadratically nonlinear waveguides
我们证明了在平板衬底上的离散波导阵列,都具有$χ^{2}$非线性,支持由离散和连续分量组成的稳定孤子。确定了两类基本复合孤子:一类由波导阵列中的离散基频(FF)分量组成,耦合到平板波导中的连续二次谐波(SH)分量,以及具有倒置FF/SH结构的孤子。还发现了基孤子的扭曲束缚态。与通常的系统相比,具有扭曲连续分量的\emph{intersite-centered}基孤子和束缚态在几乎整个存在域中是稳定的。
2006-01-19 nlin.PS physics.optics
Energetic mid-IR femtosecond pulse generation by self-defocusing soliton-induced dispersive waves in a bulk quadratic nonlinear crystal
产生高能飞秒中红外脉冲对超快光谱学至关重要,目前依赖于参数过程,虽然有效,但也很复杂。在这里,我们实验表明一个简单的替代方案,使用一个单一的泵浦波长没有任何泵同步,没有关键的相位匹配要求。用亚mJ近红外50-fs脉冲泵浦块状二次非线性晶体(用于非临界相位失配相互作用的未极化LiNbO $_3$切割),产生了具有优异时空脉冲质量的$3.0~μ\rm m$附近的可调谐和宽带($\sim 1,000$ cm $^{-1}$)中红外脉冲,具有高达10.5 $μ$ J能量(6.3%转换)。中红外脉冲是与由自散焦级联非线性效应产生的近红外自散焦孤子相位匹配的色散波。这个过程是无干扰的,因此输入脉冲能量可以通过使用大孔径晶体任意缩放。该技术可以很容易地用其他晶体和激光波长实现,因此可以潜在地取代目前的超快频率转换过程到中红外。
2014-09-23 physics.optics
Efficient supercontinuum generation in quadratic nonlinear waveguides without quasi-phase matching
高效的超连续谱产生(SCG)需要在泵浦激光波长处激发孤子。二次非线性波导可以支持有效的自散焦非线性,因此可以在普通超快激光波长下直接产生孤子,而无需任何波导色散工程。在这里,我们实验证明了有效的SCG在标准的锂钛酸盐(LN)波导不使用准相位匹配(QPM)。通过使用波长在$1.25-1.5 μ\rm m$范围内的飞秒泵浦,其中LN具有正常色散,因此支持自散焦孤子,观察到倍频程跨越SCG。优化的中红外波导设计预计将支持更宽的光谱。无QPM设计降低了生产复杂性,允许使用更长的波导,限制不希望的光谱谐振,并有效地允许在QPM效率低下或不可能的情况下使用非线性晶体。这一结果对于中红外SCG是重要的,其中普通中红外非线性晶体中的无QPM自散焦波导可以直接支持中红外超快激光波长处的孤子,其中这些波导具有正常色散。
2014-12-10 physics.optics
Optical analogue of relativistic Dirac solitons in binary waveguide arrays
本文用解析和数值方法研究了在克尔非线性作用下二元波导阵列中的光模拟狄拉克孤子。解析推导了描述阵列动力学的耦合模方程的伪相对论孤子解。我们证明,与所发现的孤子解,耦合模方程可以转换为非线性相对论一维狄拉克方程。这为使用二元波导阵列作为狄拉克方程产生的量子非线性效应的经典模拟器铺平了道路,这在传统的(即线性的)量子场论中被认为是不可能实现的。
2013-05-05 nlin.PS physics.optics
Gyrating solitons in a necklace of optical waveguides
我们考虑光脉冲在一个圆形阵列的$2N$耦合非线性光波导。波导或者是厄米的,或者是以$\mathcal{PT}$对称方式交替增益和损耗的。阵列中的简单模式包括一个并行传输的$2N$脉冲环和一个呼吸器--一串脉冲,其中所有偶数和所有奇数波导依次闪烁。此外,该结构通过从一个波导切换到下一个波导来显示围绕项链旋转的孤子。有些旋转孤子是稳定的,而另一些是弱不稳定的,并演变成旋转多闪串。通过调节增益-损耗系数,可以在不改变孤子平移运动方向的情况下,使非厄米阵列中孤子的旋转反转。
2021-02-18 nlin.PS physics.optics
Elimination of transverse instability in stripe solitons by one-dimensional lattices
我们从理论和实验上证明了在自散焦非线性作用下,相干孤子条纹在一维光子晶格中传播时,其横向不稳定性可以得到很大的抑制或完全消除。
2012-05-03 nlin.PS physics.optics
Rotating surface soliton complexes in annular waveguides
我们讨论了在包含多个同心环的环形引导结构边缘形成的表面孤立子复合体。这种孤子复合体的特点是相邻点之间的相位差。结果表明,多极模孤子在传输过程中可以稳定旋转,并且旋转频率对孤子的存在域有很大的影响。旋转可以增强表面多极模孤子的稳定性。
2008-07-30 nlin.PS physics.optics
Observation of discrete gap solitons in binary waveguide arrays
我们报告的第一个实验观察到的离散间隙孤子的二元阵列的光波导。我们观察到孤子的产生时,输入光束的倾斜角略高于布拉格角,并显示出新兴的间隙孤子的传播方向依赖于输入功率作为一个结果的带间动量交换。
2004-05-08 nlin.PS physics.optics
Spatial distribution clamping of discrete spatial solitons due to three photon absorption in AlGaAs waveguide arrays
我们观察到钳位的波导阵列的输出空间光分布。使用啁啾脉冲放大器,我们达到峰值强度的波导中的~24 GW/cm 2。在这个水平上,AlGaAs材料中的三光子吸收将离散的空间孤子钳位到一个设定的分布。强度的进一步增加不会改变分布。
2011-11-28 nlin.PS physics.optics
Observation of surface solitons in chirped waveguide arrays
本文报道了在折射率呈指数递减的啁啾半无限波导阵列中观察到的表面孤子。我们表明,表面波形成的功率阈值随着阵列啁啾的增加而降低,并且对于足够大的啁啾值,线性表面模式得到支持。
2008-04-17 nlin.PS physics.optics
Spatial control of the competition between self-focusing and self-defocusing nonlinearities in one- and two-dimensional systems
我们引入了一个系统的竞争自聚焦(SF)和自散焦(SDF)的条款,它们具有相同的缩放尺寸。在一维(1D)系统中,该设置由SF三次项乘以δ函数$δ(x)$和空间均匀SDF五次项的组合提供。这个系统产生了最一般的1D-Townes孤子族,整个家庭是不稳定的。然而,它是完全稳定的有限宽度正则化的$δ$功能。结果是通过数值和分析方法。我们还考虑了系统的对称对正则化的$δ$ -功能,从而产生了丰富的对称,反对称,和非对称孤子,连接的分叉环,占打破和恢复的对称性。孤子家庭在二维版本的单和双δ功能系统也进行了研究。对于光学中的空间孤子和玻色-爱因斯坦凝聚体中的空间孤子,可以实现一维和二维设置。
2014-08-29 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
Soliton excitation in waveguide arrays with an effective intermediate dimensionality
我们揭示和观察实验上进行的离散孤子在波导晶格的晶格结构从一维到二维的连续变换后的显着修改。光的演化和孤子的激发在阵列中的行数逐渐增加的调查,产生孤子与有效的减少居住在边缘和大部分的晶格维数。
2009-01-21 nlin.PS physics.optics
Classical Forces on Solitons in Finite and Infinite, Nonlinear, Planar Waveguides
导出了有限、无限和周期非线性平面波导中孤子传输的质量、线性动量和能量密度的守恒方程,这些方程由非线性薛定谔方程控制。这些守恒方程被用来确定经典的力密度与那些通过绘制一个量子力学类比孤子的传播和量子粒子的运动之间的非线性势阱。
2013-01-16 nlin.PS physics.optics
Self-frequency blue-shift of dissipative solitons in silicon based waveguides
分析了增益介质中绝缘体上硅波导中耗散孤子的动力学行为。光的传播是通过一个三次Ginzburg-Landau方程的场包络耦合的常微分方程占自由载流子的产生,由于双光子吸收建模。我们的数值模拟清楚地表明,耗散孤子加速由于载流子诱导的折射率变化,并经历了相当大的蓝移,这主要是由活性材料的增益色散的阻碍。基于孤子微扰理论的分析预测充分解释了数值结果。
2013-03-14 nlin.PS physics.optics
Stable high-charge vortex dissipative solitons in azimuthally modulated waveguide arrays with localized gain
研究发现,在具有局部增益的 azimuthally 调制波导阵列中,高电荷涡旋孤子可通过低功率阈值稳定存在,且传播稳定性优于低电荷状态。
2025-11-20 nlin.PS physics.optics
Spatiotemporal optical vortex solitons: Dark solitons with transverse and tilted phase line singularities
描述了自散焦克尔介质中的涡旋孤子(暗孤子),其相位线奇异性不平行于传播方向,而是垂直或倾斜几乎任意角度,这取决于介质的线性色散。这些孤子将实验中观察到的时空光学涡旋扩展到非线性领域,为光学涡旋的实际应用开辟了新的前景。
2021-07-30 nlin.PS physics.optics
Localized frequency comb and formation of embedded solitons in silicon-based slot waveguides
我们探索了在基于硅和二氧化硅或硅纳米晶体的特殊设计的缝隙波导中激发所谓的嵌入孤子的可能性。这需要用准TM偏振脉冲(不存在拉曼效应)和特定的红外波长(只有二阶和四阶群速度系数不为零)激发结构。在这些条件下发射的脉冲将产生光谱局域连续谱,与来自许多嵌入孤子的光谱干涉的频率梳相关联。
2012-08-27 nlin.PS physics.optics
Forces on Solitons in Finite, Nonlinear, Planar Waveguides
本文用量子类比的方法确定了有限平面波导中周期性和齐次Dirichlet、Neumann和Robin边界条件下非线性薛定谔方程所支配的孤子的作用力和能量。结果表明,这些密度具有S形轮廓,并随着边界条件的硬度增加而增加。
2013-01-16 nlin.PS physics.optics
Topological solitons in coupled Su-Schrieffer-Heeger waveguide arrays
研究了耦合SSH波导阵列边缘多极拓扑孤子的形成,发现波导间距的独立变化会产生不同对称性的边缘态,并在非线性下形成多极拓扑边缘孤子族,丰富了稳定拓扑孤子的多样性。
2024-06-17 nlin.PS physics.optics
Dissipative spatiotemporal soliton in a driven waveguide laser
本文提出通过泵浦光空间整形在波导激光器中产生耗散时空孤子,并利用慢时间调制结合动态增益饱和实现宽参数范围稳定,且该方法可类比推广至弱耗散玻色-爱因斯坦凝聚体的稳定。
2024-08-12 nlin.PS physics.optics
Raman solitons in waveguides with simultaneous quadratic and Kerr nonlinearities
本文分析了二阶和三阶非线性双分量孤子的拉曼诱导自频移。将喇曼项视为微扰,导出了孤子速度、基频频移和二次谐波孤子分量的表达式。我们发现这些预测比较孤子传播的模拟。我们还表明,拉曼位移可以导致两个组件的孤子接近自己的存在边界,并随后触发孤子不稳定性。在某些情况下,这些不稳定性伴随着几乎完全转移到第二谐波的功率,并出现单分量克尔孤子脉冲。
2020-05-29 nlin.PS physics.optics
Discrete solitons in waveguide arrays with long-range linearly coupled effect
研究了在离散非线性薛定谔方程中引入线性长程非局域相互作用,使线性耦合矩阵的非对角元被非零项填充,对离散孤子的影响.理论分析和数值模拟表明,在这种情况下的DS可以表现出很强的数字效应:基本DS是一个窄的DS,几乎只占据一个波导,在自聚焦和散焦非线性中可以分别发现占据两个波导的偶极和双偶极孤子。通过该系统还可以得到稳定的平顶孤子和它们的交错孤子,这些平顶孤子占据的波导数目是可控的。这种数字特性可能会引起额外的数据处理应用,并在全光网络中制造数字光器件方面具有潜力。
2014-11-21 nlin.PS physics.optics
Multiple soliton compression stages from competing plasma nonlinearities in mid-IR gas-filled hollow-core fibers
本文研究了3.0 μm中红外泵浦的石英空心反共振光纤中的孤子-等离子体相互作用。我们观察到多个孤子自压缩阶段,由于不同的阶段,无论是自聚焦或自散焦非线性占主导地位。具体地,可以调整参数,使得竞争等离子体自散焦非线性仅在孤子自压缩阶段周围的克尔自聚焦非线性上占主导地位,其中脉冲前沿上的峰值强度的增加发起竞争自散焦等离子体非线性非局部地作用于后沿,有效地防止那里的孤子形成。当等离子体在自压缩阶段后关闭时,自聚焦再次占主导地位,在后缘启动另一个孤子自压缩阶段。这个过程伴随着1-4 μm的超连续谱产生。该技术可用于产生几个周期脉冲的超快序列。
2017-02-01 physics.optics
Stable scalable control of soliton propagation in broadband nonlinear optical waveguides
提出了一种实现$N$碰撞孤子序列在具有宽带延迟拉曼响应和窄带非线性增益损耗的光波导中可扩展传输稳定和开关的方法。我们证明了$N$ -序列传输中孤子振幅的动力学可以用一个广义的$N$ -维捕食者-食饵模型来描述。利用捕食模型的稳定性和分支分析,得到了$N$孤子序列中$M$的鲁棒传输镇定和开关切换的简单物理参数条件.数值模拟的单波导传输与系统的$N$耦合的非线性薛定谔方程与$2 \le N \le 4$的捕食者-猎物模型的预测和稳定的传播在显着更大的距离相比,其他宽带非线性单波导系统显示出良好的协议。此外,通过模拟,证明了多孤子序列的稳定开关和稳定的多个传输切换事件。讨论了具有宽带延迟拉曼响应和窄带非线性增益损耗的波导中传输稳定和开关的鲁棒性和可扩展性的原因,并解释了它们相对于其他宽带非线性波导的优势。
2017-01-04 nlin.PS physics.optics
Observation of surface gap solitons in semi-infinite waveguide arrays
我们报告了对表面间隙孤子的首次观察,最近预测存在于具有散焦非线性的均匀和周期性电介质之间的界面处[Ya.V. Kartashov等人,物理修订信函96,073901(2006)中所述。我们证明了在LiNbO_3波导阵列的边缘存在很强的自陷,并在第一光子带隙内形成了具有传播常数的交错表面孤子。我们研究了线性排斥和非线性吸引在表面的交叉,揭示了非线性介导的表面间隙模式的稳定机制。
2006-03-24 nlin.PS physics.optics
Topological edge solitons in \{chi}(2) waveguide arrays
研究了在Su-Schrieffer-Heeger(SSH)波导阵列中拓扑非平凡位相中chi(2)拓扑边缘孤子的形成.我们考虑边缘孤子,其基频(FF)分量属于拓扑禁带,而相位失配决定了二次谐波(SH)分量是否落入SH波频谱的拓扑禁带或平凡禁带。发现了两种有代表性的边缘孤子,一种是无阈值的,由FF分量的拓扑边缘态分叉而成,另一种是存在于功率阈值以上的,由SH分量的拓扑边缘态发散而成。这两种类型的孤子都可以是稳定的。它们的稳定性、局域化程度和内部结构强烈依赖于FF波和SH波之间的相位失配。我们的研究结果为利用参量波相互作用控制拓扑非平凡态开辟了新的前景。
2022-11-10 nlin.PS physics.optics
Waveguides with Absorbing Boundaries: Nonlinearity Controlled by an Exceptional Point and Solitons
本文揭示了在具有弱非线性有源芯和吸收边界的平面波导中存在连续族的单模导孤子。TE和TM偏振孤子的稳定传输伴随着所有其他模式的衰减,即波导具有保守和耗散系统的特性。如果波导的线性谱具有例外点,这发生在TM偏振的情况下,则最初聚焦(散焦)的材料非线性可以变为有效地散焦(聚焦)。当表面阻抗环绕例外点时,由于携带的本征模的几何相位而发生这种情况。反过来,有效非线性的变化确保了暗(亮)孤子的存在,尽管聚焦(散焦)克尔非线性的核心。异常点的存在也会导致有效非线性的反常增强。在实际应用中,波导的非线性可以通过控制吸收包层的性质来控制。
2017-07-19 cond-mat.mtrl-sci math-ph math.MP
Amplifying Optical Signals with Discrete Solitons in Waveguide Arrays
我们提出了一种设计和协议,以实现一个光学晶体管的基本功能,即放大输入信号与波导阵列中的离散孤子的使用。研究了在控制孤子存在的情况下,无反射势对离散孤子的散射。结果表明,在全反射和全透射之间的急剧过渡区,反射或透射孤子的强度对控制孤子的强度高度敏感。这表明信号放大器的设置。从实际应用的角度出发,我们通过调节无反射势阱的参数来实现放大器的可控放大性能。为了便于实验实现,我们根据势阱的参数和控制孤子的输入功率计算了放大因子。所提出的信号放大器件将成为全光数据处理的重要组成部分。
2021-08-03 nlin.PS physics.optics
Observation of two-dimensional surface solitons in anisotropic waveguide arrays
我们报告的实验观察到的二维表面波定位在边缘或角落的飞秒激光写入的波导阵列在熔融石英。增加输入光束的功率允许人们观察到从线性衍射图案到局部非线性表面状态的清晰过渡,该局部非线性表面状态仅在一定功率阈值以上存在于界面处。
2007-04-29 nlin.PS physics.optics
Diffractive resonant radiation emitted by spatial solitons in waveguide arrays: towards a spatiotemporal supercontinuum generation
本文对克尔非线性波导阵列中空间孤子产生的衍射共振辐射进行了解析和数值研究。导出了孤子与辐射之间的相位匹配条件,并与直接脉冲传输模拟结果进行了比较。由于布里渊区的折叠色散导致一个奇特的反常孤子反冲,我们详细描述。施加在阵列上的线性电势产生光纤中拉曼自频移的模拟,现在仅应用于波数。我们证明,它是可能的,以模仿密切的时间光纤动力学,揭示了新的影响波数超连续谱的产生和“孤子自波数位移”的补偿所发射的衍射辐射。这项工作为设计独特的光学器件铺平了道路,这些器件可以产生具有可控方向性的光谱宽超连续谱。
2012-10-18 nlin.PS physics.optics
Localized dark solitons and vortices in defocusing media with spatially inhomogeneous nonlinearity
最近的研究表明,在具有径向坐标$r$的$D$维空间中,局部强度从中心到外围的增长速度比$r^{D}$快的离焦立方非线性支持了大量的鲁棒亮孤子。在同一模型的框架下,但具有较弱的空间增长率,$\sim r^{α}$与$α\leq D$,我们在这里测试的可能性,以创建稳定的\textit{\ localized continuous waves}(LCW)在一维和二维(1D和2D)的几何形状,\textit{% localized dark solitons}(LDSs)在1D,和\textit{localized dark vortices}(LDVs)在2D,这都是实现为松散的限制状态与发散规范。渐近尾部的解决方案,这决定了分歧的范数,构造在一个普遍的分析形式,通过的T-Fermi近似(TFA)。LCW,LDS和LDV的全球近似构建的基础上的分析近似之间的插值远离(TFA)和接近中心。特别地,一维LDS和二维LDV的插值都是基于通常的一维暗孤子解所建议的\textquotedblleft deformed-tanh”表达式.除了具有单凹口的1D基本LDS和具有$S=1$的2D涡旋之外,还发现了具有多凹口的高阶LDS,以及具有$S=2$的双LDV。所考虑的模式的稳定区域确定通过系统的模拟,LCW是完全稳定的1D和2D,因为它们是基态在相应的设置。基本的演变情况下,确定这些涡是不稳定的。…
2017-05-04 nlin.PS physics.optics quant-ph
Quasi-discrete microwave solitons in a split ring resonator-based left-handed coplanar waveguide
研究了准离散微波孤子在非线性左手共面波导与开口环谐振器耦合中的传输。通过考虑相关的传输线模拟,我们推导出一个非线性晶格模型,分析研究通过准离散近似。我们导出了一个非线性薛定谔方程,并发现该系统在左手频带的一个相对较宽的子区间内支持亮包络孤子解.在非线性晶格模型的框架下,对准离散微波孤子的传输特性进行了系统的数值模拟。我们的数值结果与分析预测吻合得很好,并表明预测的结构是相当强大的,可以在实验中观察到。
2011-04-08 nlin.PS physics.optics
Switching dynamics of femtosecond solitons in parity-time-symmetric coupled optical waveguides
我们报告了一个详细的研究孤子转向动力学的奇偶时间对称定向耦合器在飞秒域,这需要纳入高阶微扰效应,如三阶和四阶色散,自陡峭,和脉冲内拉曼散射。在高增益/损耗的情况下,所有这些效应的组合被发现可以稳定孤子脉冲在耦合器中的演化,而不是无扰演化的混沌行为。这项工作表明,有效的孤子转向可以实现在非常低的临界功率和相对较高的增益/损耗,即使在飞秒政权。
2022-10-01 nlin.PS physics.optics