Bragg grating rogue wave
我们推导了描述非线性光脉冲在布拉格光栅中传输的经典大质量Thirring模型的流氓波解。将电磁感应透明与布拉格散射四波混频相结合,可以在极低的功率下产生极端波。
2015-01-22 nlin.PS nlin.SI physics.ao-ph
Femtosecond soliton diode on heterojunction Bragg-grating structure
提出了一种基于异质结布拉格光栅的全光飞秒孤子二极管的数值实现方案,该光栅由两个空间非对称的啁啾胆甾相液晶构成。模拟结果表明,在考虑非线性光学效应的情况下,不仅可以实现非互易透射比高达120的飞秒二极管效应,而且可以观察到光脉冲演化为孤子并在传输过程中保持其形状。此外,还详细讨论了脉冲宽度和载波波长对飞秒二极管效应的影响。我们的实验为实验实现基于胆甾相液晶的飞秒孤子二极管提供了一个新的方向。
2016-08-11 nlin.PS physics.optics
Apodizer Design to Efficiently Couple Light into a Fiber Bragg Grating
我们提供了一个最佳的控制框架,有效地耦合光裸光纤到布拉格光栅与立方非线性。光与光栅的相互作用激发了带隙孤子,这是一种局域的非线性相干态,它以禁带中的中心频率传播,导致群速度显着降低。由于带隙的性质,大量的光被光栅的强反射特性反向反射。我们优化,通过投影梯度下降法,以前设计的非均匀光栅结构的传输效率,以耦合到光栅更多的慢光。我们进一步探索可能的光栅设计的空间,使用遗传算法,以及以前未探索的设计参数:光栅啁啾。通过这些方法,我们找到了将更大比例的光耦合到光栅中的结构,并增加了产生更慢脉冲的额外好处。
2023-01-02 math.OC nlin.PS physics.optics
Low-power optical bistability in $\mathcal{PT}$-symmetric chirped Bragg gratings with four-wave mixing
这篇文章的中心主题是分析在具有增益和损耗的非均匀光栅结构中引入克尔非线性的四波混频或调制的有用性。为此,我们提出了一个非均匀的系统,其中的$\mathcal{PT}$对称光栅的非线性调制。事实证明,只有假设非线性及其相关调制项是自散焦项,所提出的方案才能取得成果。为了降低操纵所需的强度,啁啾的符号被取为负,并且工作光的波长被认为高于布拉格波长。除了这些设置之外,从器件的后端发射光还将临界强度显著降低到0.015(大约)的值,这一定是在非线性$\mathcal{PT}$对称光栅的背景下报道的最低切换强度。即使在两个光入射方向的非线性指数的调制的公司中,在破坏的$\mathcal{PT}$对称制度中的斜坡状稳定状态也占上风。
2022-01-03 nlin.PS physics.optics
Interactions of solitons with complex defects in Bragg gratings
我们研究了光纤光栅中运动孤子与由两个紧密排列的光栅排斥缺陷和一个插入其间的吸引缺陷组成的三重态的碰撞。一个双重(偶极),由吸引和排斥的缺陷,它们之间的距离很小,被认为是太。系统的模拟表明,与最近研究的由单个和成对缺陷形成的陷阱以及双重缺陷相比,三重态提供了优越的结果,如关于捕获自由脉冲和创建站立的光学孤子:当入射光孤子在光纤中的速度达到光速的一半时,可以捕获其2/3的能量(与实验最相关的情况),并且捕获的孤子迅速弛豫到稳态。研究了另一个自由孤子与被钉扎孤子的碰撞,发现碰撞孤子总是反弹回来,而被钉扎孤子要么保持不变,要么被向前踢出,这取决于碰撞速度和孤子间的相移.
2007-03-25 nlin.PS physics.optics
Nonlinear nonuniform $\mathcal{PT}$-symmetric Bragg grating structures
我们探讨的后果,将奇偶性和时间反转($\mathcal{PT}$)对称性的非互易光传播的动态表现出的一类非均匀的周期性结构称为啁啾$\mathcal{PT}$对称光纤布拉格光栅(FBG)。各种光栅参数之间的相互作用,如啁啾,失谐,非线性,和增益/损耗引起的独特的双和多稳态的完整以及破碎的$\mathcal{PT}$对称制度。啁啾对磁滞曲线转向动力学的作用受非线性的类型和失谐参数的性质的影响。此外,输入光的入射方向强烈影响未破坏和破坏的$\mathcal{PT}$对称区域中双稳态和多稳态的转向动力学。当光发射方向相反时,发现在非常低的强度下发生临界稳定状态,这为用光控制光的附加方式开辟了新的途径。我们还分析了单向波输运现象和反射的双稳态和多稳态特性在所谓的$\mathcal{PT}$对称性破缺点。
2019-10-08 nlin.PS physics.optics
Solitary waves in Parity-time (PT) symmetric Bragg-grating structure and the existence of Optical Rogue Waves
在这项工作中,我们研究了非线性布拉格光栅结构中的行波解,其中光纤的芯具有奇偶时间(PT)对称的折射率分布。我们发现,前向波的亮孤波解低于PT阈值,后向波的暗孤波解高于PT阈值。研究了行波传播速度的增加对解析解时空演化的影响,并基于系统参数探讨了光学流氓波(Optical Rogue Waves,ORW)的产生.
2014-01-13 nlin.PS physics.class-ph physics.optics
Dispersive destabilization of nonlinear light propagation in fiber Bragg gratings: a numerical verification
本文对描述光在光纤光栅中传播的一维Maxwell-Lorentz方程进行了数值模拟,以证实当色散不稳定性发生时,标准的非线性耦合模方程不能预测系统的弱非线性动力学,并且在这种情况下,正确的慢包络描述需要考虑高阶色散效应。
2007-02-07 nlin.PS
Quantum Theory of Fiber Bragg Grating Solitons
在Hermann A. Haus提出的双向非线性光脉冲传输问题的一般量子理论,并应用于研究光纤光栅孤子的量子特性。发现光纤光栅孤子通过光栅后会自动受到振幅压缩,并且在一定长度后压缩比达到饱和。最佳压缩比出现在脉冲能量略高于基孤子能量时。只要孤子的演化是周期性的,利用切趾光栅还可以同时压缩孤子脉冲宽度和增强压缩。
2004-02-04 nlin.PS quant-ph
On Coherent Optical Pulse Propagation in One-Dimensional Bragg Grating
本文研究了孤立波在介质薄膜阵列布喇格光栅中的传播。我们假设薄膜中含有共振分子,共振分子按照二能级原子模型演化,用来描述相干光脉冲的传输。在那里的替代推导Mantsyzov的方程表示。
2006-07-08 nlin.PS nlin.SI
Dispersive destabilization of nonlinear light propagation in fiber Bragg gratings
分析了在描述光纤光栅中光传输的非线性耦合模方程中保留材料色散项的影响。结果发现,分散是负责新的不稳定性的统一状态,并产生新的复杂的时空动态,这是不捕获的标准NLCME制定。详细分析了色散对一致解的线性稳定性的影响,并对色散非线性CME进行了数值积分,以验证理论结果.
2007-02-07 nlin.PS
Localized dispersive states in nonlinear coupled mode equations for light propagation in fiber Bragg gratings
色散效应导致光纤光栅中弱非线性光传输的新的不稳定性和动力学。数值计算发现了一族新的以群速度传播的色散局域脉冲,并分析了其稳定性。不可避免的不同渐近阶的传输和色散效应起着至关重要的作用,在确定这些局域态。从一般斑图形成的观点来看,这些结果也是有趣的,因为这种渐近不平衡是任何输运主导的一般情况(即,非零群速度)空间扩展系统。
2008-02-21 nlin.PS
Ultrafast Optical Signal Processing with Bragg Structures
相位、振幅、速度和偏振,以及光的许多其他性质,都可以通过光子布拉格结构进行调制。结合非线性和量子效应,可以实现各种随后的微米或纳米光子应用。本文综述了几种典型的一维布拉格光栅中的各种光学现象。重要的例子是共振吸收的光子结构,啁啾布拉格光栅,和胆甾相液晶,他们独特的操作能力和关键问题进行了详细的考虑。这些布拉格结构预计将用于广泛的应用,涉及光场调制,特别是在快速发展的超快光信号处理领域。
2017-05-17 nlin.PS physics.optics
Gap solitons in Bragg gratings with a harmonic superlattice
研究了局部反射率受到周期调制的光纤布拉格光栅模型中的孤子。超晶格在模型的光谱中打开了无限多的新带隙。平均和数值延拓方法表明,每个间隙产生的间隙孤子(GS),包括不对称和双峰的,这是不存在的,没有超晶格的稳定性特征值的计算和直接模拟揭示了存在完全稳定的家庭基本GS填充新的间隙-也在负频率,普通GS是不稳定的。还发现了具有正、负有效质量的运动稳定GS。
2006-05-05 nlin.PS
Wide defect in a Resonantly Absorbing Bragg Grating as a nonlinear microresonator for polaritons
用数值模拟的方法研究了谐振吸收布拉格光栅(RABG)中非线性极化激元的透射、反射和缺陷对极化激元的俘获。结果表明,宽缺陷在一定条件下可以有效地作为极化子波存储的微谐振器。考虑了微腔、沟槽和条纹三种缺陷。观察到在放置在RABG中的微腔(没有共振纳米颗粒)内捕获电磁场,以及捕获的偏振模式粘在凹槽(纳米颗粒密度降低的缺陷跨度)和具有相对增加的密度的条带的缺陷边缘。数值计算结果表明,在高原子密度的共振带中,偏振模沿第一边缘的辐射反射和粘附传播很强。
2007-07-07 nlin.PS
Interaction of a soliton with a local defect in a fiber Bragg grating
本文研究了布拉格光栅孤子与局域吸引缺陷的相互作用。直接数值模拟表明,在数值精度范围内,被类三角形缺陷俘获的孤子在其内禀参数(“质量”)的单一值处是稳定的。质量较大的孤子通过辐射弛豫到稳定的孤子,而质量较小的孤子则衰减。根据参数的不同,运动孤子与缺陷碰撞的模拟表明,孤子可以被捕获,通过,甚至从缺陷反弹。如果缺陷很强,孤子又足够重,碰撞的结果是它可能分裂成三个碎片:俘获的、透射的和反射的。
2002-12-12 nlin.PS
Slowdown and splitting of gap solitons in apodized Bragg gratings
研究了局域反射率沿光纤方向变化时,两种变迹非线性光纤布拉格光栅(BG)模型中间隙孤子的运动。一个单一的步骤LR,和一个周期性阵列的交替步骤与相反的符号(“布拉格超结构”)被认为是。一个具有挑战性的可能性是通过增加反射率的步骤来减慢并最终停止孤子,从而捕获驻波光脉冲。首先,我们发展了一种分析方法,假设绝热演化的孤子,并利用能量守恒和平衡方程的动量。与模拟结果的比较表明,解析近似是相当准确的(除非不均匀性是太陡峭):孤子传输跨越台阶或反弹回来。如果该步骤是狭窄的,系统的模拟证明,孤子分裂成透射和反射脉冲(分裂的BG孤子击中啁啾光栅在实验中观察到)。当孤子通过周期性的“超结构”时,如果结构是由窄台阶组成的,孤子将产生畸变并遭受辐射损失。孤立子通过一系列足够宽的台阶移动,没有任何损失或不可逆的变形。
2004-05-14 nlin.PS
Bragg-grating solitons in a semilinear dual-core system
研究了一个非线性芯和一个非线性芯的双芯光纤中间隙孤子的存在性和稳定性,其中非线性芯上写有布拉格光栅(BG),而非线性芯上写有或不写有BG。该模型大大扩展了以前研究的BG孤子族。对于零速度孤子,我们找到了精确解的极限情况下,当群速度项的线性核心方程缺席。在一般情况下,孤子被发现的数字。孤子的稳定边界被发现在孤子族的内部参数。根据频率$ω$,对于线性核心中的大群速度值,孤立子可能保持稳定。还发现了稳定的运动孤子。它们是由初始分离的孤子相互作用产生的,当孤子相互吸引时,孤子之间会出现明显的自发对称性破缺。
2000-09-16 nlin.PS
Stability and collisions of moving semi-gap solitons in Bragg cross-gratings
我们报告的一维四波移动孤子的系统研究结果,最近提出的模型的布拉格交叉光栅在平面光波导的克尔非线性,同样的模型适用于光纤布拉格光栅(BG)进行两个偏振的光。我们集中在系统的频谱不包含真正的带隙,但只有半间隙(这是间隙仅相对于一个分支的色散关系),但支持孤子家庭的情况下。以前在该系统中只研究了零速度孤子,而目前的实验不能产生速度小于最大群速度一半的孤子。我们发现半间隙的运动孤子的解析形式,并证明他们完全充满(数值发现)孤子。在直接模拟中确定了运动孤子的稳定性。稳定区域强烈地依赖于挫折参数,它控制了目前的系统从通常的单一BG模型的差异。当稳定孤子的速度间隔不仅从上面而且从下面受到限制时,一种全新的情况是可能的。稳定孤子之间的碰撞既可以是弹性的,也可以是强非弹性的。在接近其不稳定边界时,只有当它们的速度c1和c2很小时,孤子才发生弹性碰撞;然而,在c1=-c2附近的条带中,更稳健的孤子之间的碰撞是弹性的。
2004-08-28 nlin.PS
Families of Bragg-grating solitons in a cubic-quintic medium
研究了含有三阶和五阶非线性项的布拉格光栅(BG)光波导中孤子的存在性和稳定性。该模型在时间和空间域都有简单的实现,后者是最现实的。两个不同的家庭的零速度孤子,这是由一个边界,在那里孤子不存在,被发现在一个精确的分析形式。一类孤子可以看作是由三阶非线性支持的BG孤子的推广,而另一类孤子主要由五阶非线性支持,包括具有尖锐(但非奇异)峰值的新型“两层”孤子。这些孤子族的实部和虚部的宇称也不同。一个稳定区域内确定每个家庭通过直接数值模拟。在模型中加入五次项使得孤子具有很强的鲁棒性:模拟强形变脉冲的演化过程,发现在其演化为孤子的过程中,大部分能量为\emph{retained},只有一小部分能量损失为辐射,这与通常的立方非线性BG模型中的情况相反.
2001-05-16 nlin.PS
Standing and Moving Gap Solitons in Resonantly Absorbing Gratings
我们提出了迄今为止未知形式的孤子动力学在布拉格反射器的禁戒频率间隙,修改周期层的近共振二能级系统(TLS)。值得注意的是,即使是极低的TLS密度也会在禁带中产生允许的能带。对于任何布拉格反射率,这种光谱产生了一个稳定的间隙孤子,无论是站立的还是移动的,具有独特的分析形式,任意的脉冲面积和非弹性碰撞属性的庞大家庭。这些研究结果表明,传输控制,噪声过滤或"动态腔“(自陷)的弱和强信号脉冲的新的可能性。
1998-09-20 nlin.PS patt-sol physics.optics
Interaction of a soliton with a localized gain in a fiber Bragg grating
本文提出了一种有耗非线性光纤光栅的“热点”模型,它结合了局部增益和折射率的吸引扰动。在不考虑增益和损耗的情况下,得到了一类钉扎孤子的精确解。在存在损耗和局域增益的情况下,找到了零解的不稳定性阈值,当损耗和增益较小时,利用能量平衡条件预测了孤子的选择。直接模拟表明,在保守模型中,只有一个钉扎孤子是稳定的:具有较大能量的孤子通过辐射弛豫到它,而具有较小能量的孤子则衰减。在有损耗和增益的模型中,稳定的钉扎脉冲表现出持续的内部振动和辐射发射。如果这些孤子是近稳态的,基于能量平衡的预测低估了10%至15%的必要增益(由于辐射损失)。当损耗和增益较大时,被钉扎孤子的本征振动变为混沌。在没有局域折射率的吸引扰动的情况下,仅仅有局域增益不能维持稳定的钉扎孤子。对于运动孤子与“热点”的碰撞,确定了通道和捕获机制,捕获实际上意味着孤子的分裂。
2002-12-03 nlin.PS
Spatiotemporally localized solitons in resonantly absorbing Bragg reflectors
我们预测了在二维自诱导透明介质中存在时空孤子(“光子弹”)。“子弹”被发现在一个近似的分析形式,其稳定性被证实直接模拟。这些发现为信号传输控制和光的自陷提供了新的可能性。
2000-07-03 nlin.PS
Modulational instability in $\mathcal{PT}$-symmetric Bragg grating structures with four-wave mixing
本研究针对含四波混频的PT-对称光纤布拉格光栅,分析其调制不稳定性动力学,发现色散曲线双环结构、独特倾斜双锥MI谱,并探究多参数在不同色散与PT对称区域的影响。
2024-11-02 math-ph math.MP nlin.PS