Delayed feedback control of self-mobile cavity solitons
控制腔孤子的运动是非线性光学斑图形成的核心问题之一。我们报告的影响的相位的时间延迟的光反馈和载流子寿命的本地化结构的光在宽面积半导体腔的自迁移率。我们的分析和数值计算表明,反馈相位强烈影响漂移不稳定性阈值,以及在此阈值以上的腔孤子运动的速度。此外,我们证明了半导体介质中的非瞬时载流子响应是负责的漂移不稳定性相应的临界反馈率的增加。
2013-07-03 nlin.PS
Observation of mode-locked spatial laser solitons
一个稳定的非线性波包,自定域在所有三个维度,是一个有趣的和备受追捧的对象,在非线性科学一般,特别是在非线性光子学。本文报道了外腔频率选择反馈垂直腔面发射激光器中锁模空间激光孤子的实验观察。这些自发出现的长期稳定的时空结构具有比腔往返时间短的脉冲长度,并且可能为完全独立的腔光子弹铺平道路。
2016-12-11 nlin.PS
Bidirectional Soliton Rain Dynamics Induced by Casimir-Like Interactions in a Graphene Mode-Locked Fiber Laser
从理论和实验上研究了光纤激光器中孤子雨多脉冲动力学中超短光脉冲间的相互作用。该激光器是由一个石墨烯饱和吸收器使用机械转移技术制造的锁模。耗散光孤子在运动参考系中聚集成脉冲聚束,表现出复杂的行为,包括加速和双向运动。漂移的速度和方向取决于聚束的大小和相对位置在腔中,打断了突然变化下聚束碰撞。我们使用最近提出的噪声介导的脉冲相互作用机制建模的主要影响,并获得了良好的协议与实验。这突出了超快激光器内动态斑图形成的长程类卡西米尔相互作用的主要作用。
2018-09-30 nlin.PS physics.optics
Cavity Solitons
Department of Physics and Applied Physics, University of Strathclyde(斯特拉斯克莱德大学物理与应用物理系)
本文综述腔孤子的相关研究,指出其是空间信息的天然“比特”,兼具鲁棒性与可塑性,近期研究预测半导体腔模型中存在该孤子,其特性对光学信息处理应用具有吸引力。
2026-08-28 nlin.PS physics.optics
Frequency Comb Enhancement via the Self-Crystallization of Vectorial Cavity Solitons
研究提出通过矢量腔孤子的自结晶现象增强频率梳,揭示了正交偏振场对称性破缺诱导的长程相互作用使孤子形成规则间距晶体,从而提升光谱线功率与间距。
2024-03-25 nlin.PS physics.optics
Interaction of cavity solitons in degenerate optical parametric oscillators
数值研究与渐近和光谱分析一起建立了简并光学参量振荡器中孤子对融合、排斥或形成束缚态的机制。预测了一种由耦合内振荡稳定的新型束缚态。
1999-06-04 nlin.PS patt-sol
Holding spatial solitons in a pumped cavity with the help of nonlinear potentials
我们引入了一个具有克尔非线性和饱和增益的一维腔模型,该模型的设计使孤子保持在穿梭运动状态。由于线性增益所产生的噪声的积累,孤子在通常的势垒限制的腔中总是不稳定的。如果用非线性势垒取代线性势垒,则可实现穿梭孤子的完全稳定,从而捕获孤子,使其对辐射透明。从腔中去除噪声还通过外部斜坡电位来促进。稳定的动力学制度的数值,并解释其基本性质的分析。
2013-11-18 nlin.PS physics.optics
Observation of dispersive wave emission by temporal cavity solitons
我们研究了相干驱动,色散管理,被动克尔光纤环形腔和报告的第一个直接实验观察色散波发射的时间腔孤子。我们的观察结果与分析预测非常一致,并通过数值模拟得到充分证实。这些结果导致更好地理解的高阶色散起着重要作用的条件下的时间腔孤子的行为。值得注意的是,由于时间腔孤子表现自己在单片微谐振器,我们的研究结果很可能解释的起源观察到的宽带克尔频率梳的频谱特征。
2014-06-09 nlin.PS physics.optics
Bunching of temporal cavity solitons via forward Brillouin scattering
本文报道了在连续驱动的无源光纤谐振腔中观测到的时间腔孤子的群聚动力学。具体来说,我们激发了大量的超快腔孤子与随机的时间间隔,并观察在实时初始随机序列如何自组织成规则间隔的聚集。为了解释我们的实验观察,我们开发了一个简单的理论模型,允许大量的时间腔孤子之间的长程声诱导相互作用进行模拟。值得注意的是,我们的模拟结果与我们的实验观测结果非常吻合,强烈表明孤子聚束动力学来自前向布里渊散射。除了证实先前的理论分析和揭示一个新的腔孤子自组织现象,我们的研究结果阐明了声音与超快光脉冲的大合奏相互作用的方式。
2015-09-16 nlin.PS physics.optics
Temporal cavity soliton interaction in passively mode-locked semiconductor lasers
本文研究被动锁模半导体激光器中时间腔孤子的弱相互作用,发现非零线宽增强因子可导致孤子吸引,进而形成脉冲合并或束缚态。
2023-04-19 nlin.PS physics.optics
Self-Frequency Shift of Cavity Soliton in Kerr Frequency Comb
结果表明,倍频程Kerr频率梳产生的超短腔孤子具有显著的自适应性和对外部扰动的鲁棒性,从而产生了一种新的频移/抵消机制,并产生了巨大的色散波,以响应Kerr非线性、Raman散射、色散和腔Q的强频率依赖性.这些观测结果为非线性孤子动力学的多功能操纵、锁模克尔频率梳的灵活频谱工程和光波的高效频率转换开辟了一条伟大的途径。
2014-04-04 nlin.PS physics.optics
Excitation and manipulation of super cavity solitons in multi-stable passive Kerr resonators
本文通过数值模拟揭示多稳态Kerr谐振器中超级腔孤子的存在,并提出基于泵浦扰动的确定性激发与切换方法,为全光缓冲和多级编码提供新途径。
2024-07-18 nlin.PS physics.optics
Writing and erasing of temporal cavity solitons by direct phase modulation of the cavity driving field
时间腔孤子(CS)是持续的光脉冲,可以在连续驱动的无源谐振器中表现出来,如宏观光纤环形腔和单片微谐振器。到目前为止,实验已经证明了两种技术的激发,但都具有系统复杂性或缺乏控制孤子定位的形式的缺点。在这里,我们实验证明了一个新的CS写作计划,弥补了这些不足。具体来说,我们表明,时间CS可以通过直接相位调制的腔驱动场在任意位置被激发,这种技术也允许现有的CS被选择性地擦除。我们的研究结果构成了第一个实验演示的时间腔孤子激发通过直接相位调制,以及它们的选择性擦除(通过任何手段)。这些进展降低了CS激励的复杂性,并可能导致单片微谐振器中的受控脉冲产生。
2015-01-21 nlin.PS physics.optics
Optical ratchets with discrete cavity solitons
我们提出了一种利用一维耦合波导光腔阵列中的离散腔孤子来观察孤子棘轮效应的装置。孤子的净运动可以通过保持光束的零平均倾斜角的绝热振荡来产生。由此产生的孤子速度可以通过保持光束的不同参数来控制。
2006-02-03 cond-mat.other nlin.PS physics.optics
Vector vortex solitons and soliton control in vertical-cavity surface-emitting lasers
研究了垂直腔面发射激光器中矢量涡旋光束的选频反馈特性。它们被解释为高阶涡旋孤子的空间不均匀,但局部线性偏振状态。与大多数依赖于压印偏振结构获得矢量涡旋光束的方案不同,由于垂直腔器件中的近偏振简并性,矢量涡旋孤子自发形成。我们观察到径向,双曲线和螺旋偏振配置取决于小的剩余各向异性在系统中和不同状态之间的多稳定性。此外,我们证明了激光孤子的触发器操作通过在原则上本地电子非线性。结合这两个主题可能会为一个简单的设备开辟一条道路,使不同的矢量涡旋光束之间的应用快速切换。这些研究将非线性科学、奇异光学、结构光和半导体激光器技术很好地结合起来。
2021-06-12 nlin.PS physics.optics
Temporal Cavity Solitons in a Laser-based Microcomb: A Path to a Self-Starting Pulsed Laser without Saturable Absorption
本文从理论上提出了一种基于激光腔孤子的微梳自启动设计,该系统由嵌套在放大激光腔中并与之耦合的微谐振腔组成。我们证明,它是可能的工程系统的零状态的调制不稳定增益,允许启动与一个明确定义的鲁棒孤子的数量。该方法可以通过控制系统参数,如腔长失配和增益形状,来控制产生的孤子的数量和重复率。由于该设置不需要增益饱和,因此结果提供了提供激光锁模的标准技术的替代方案。
2021-02-01 nlin.PS physics.optics
Parametrically driven Kerr cavity solitons
时间腔孤子是在非线性腔中无限传播的光脉冲。它们目前吸引了大量的关注,既因为它们的许多潜在应用,也因为它们与其他科学领域的联系。腔孤子被锁相到驱动激光器。这就是它们与激光耗散孤子的区别,也是它们成为精密应用(如光学原子钟)的优秀候选者的主要原因。到目前为止,焦点一直在驱动克尔孤子接近其载波频率,在这种情况下,一个稳定的本地化解决方案存在固定的参数。在这里,我们实验证明,第一次,克尔腔孤子激发约两倍的载波频率。在这种被称为参量驱动的结构中,两个相位相反的孤子可以共存。我们使用一个光纤谐振器,它包含一个二次非线性部分和激发稳定的孤子通过扫描的驱动频率。我们的实验结果与开创性的振幅方程非常一致,突出了与流体动力学和机械系统的联系。此外,我们实验证实,两个不同的相位锁定孤子可以同时激发和利用这种多重性,以产生一串随机位,从而扩展池的应用克尔谐振器的随机数发生器和伊辛机。
2021-01-19 nlin.PS physics.optics
Non-local and local temporal cavity soliton interaction in delay models of mode-locked lasers
摘要在非线性镜锁模激光器的延迟微分方程模型中,导出并分析了两个相互作用的时间腔孤子的坐标和相位随时间缓慢演化的相互作用方程。结果表明,由于增益耗尽和恢复的非局域脉冲相互作用可以导致谐波锁模制度的发展,或形成紧密堆积的非相干孤子束缚态与弱振荡孤子间的时间间隔。通过电场尾部的局部相互作用可以导致反相或同相静止和呼吸谐波锁模机制。
2021-12-09 nlin.PS physics.optics
Effects of a localized beam on the dynamics of excitable cavity solitons
本文研究了在均匀泵浦光的作用下,在克尔介质光腔中的耗散孤子的动力学行为。特别是,我们报告的兴奋性制度,腔孤子表现出这是紧急的财产,因为系统不是局部可激发的。由此产生的情况下不同的一个重要的方式从一个纯粹的均匀泵的情况下,现在两个不同的可激发的制度,都是I类,显示。整个场景的介绍和讨论,表明它是由三个余维2点。此外,局部光束可以用来控制重要的功能,如可激发阈值,提高实验观察这种现象的可能性。
2008-08-19 nlin.PS physics.optics
Temporal tweezing of light: trapping and manipulation of temporal cavity solitons
光镊使用激光捕获并移动空间中的微观粒子。在这里,我们展示了一个类似的控制超短光脉冲,但在时间。我们的实验涉及存储在由连续波“保持”激光束泵浦的无源光纤环中的时间腔孤子。通过保持光束的相位调制,将腔孤子捕获到特定的时隙中,并通过控制相位分布来使其随时间移动。我们报告连续和离散操作的皮秒光脉冲的时间位置,同时和独立地控制几个脉冲内的训练的能力。我们还研究了瞬态漂移动力学,并显示与理论预测完全一致。我们的研究展示了如何利用腔孤子独特的粒子特性来实现对光的前所未有的控制。这些结果可能对光学信息处理产生重大影响。
2014-10-17 nlin.PS physics.optics
Drifting instabilities of cavity solitons in vertical cavity surface-emitting lasers with frequency selective feedback
本文研究了垂直腔面发射激光器(VCSEL)在外部频率选择反馈(FSF)作用下自推进腔孤子(CS)的形成和动力学特性,并在消除载流子动力学特性的情况下建立了CS的分岔图。对于低泵浦电流,我们发现,他们出现在平凡的解决方案,在那里形成的行波与临界波数的调制不稳定点。对于大电流,自推进孤子的分支通过干草叉分叉与静止孤子的分支合并。我们还表明,2π的反馈相位变化可以将CS(无论是静止还是运动)转换为与相邻纵向外腔模式相关的不同CS。最后,我们调查的载流子动力学的影响,相关的垂直腔面发射激光器。我们发现并分析了静态CS的稳定性性质的定性变化时,增加载流子弛豫时间。除了静止CS的漂移不稳定性,一种新的不稳定性出现在一定范围内的载流子寿命,导致CS中心位置的摆动运动。此外,对于VCSEL的典型载流子弛豫时间,系统可以显示CS的多稳态。
2009-08-27 nlin.PS physics.optics
Quadratic-soliton-enhanced mid-IR molecular sensing
本文利用中红外二次腔孤子的形成动力学增强分子传感,在4 μm波段对CO₂实现等效路径长度增强6000倍,并在高浓度下大幅超越等效高精细度线性腔的灵敏度。
2024-05-27 nlin.PS physics.optics
Behavioral similarity of dissipative solitons in an ultrafast fiber laser
耗散孤子是一种非色散的局域波,具有有趣的动力学性质。在光学系统中,新的孤子动力学的发现以及如何精确地操纵耗散孤子在超快光纤激光器社区中仍然是未探索和具有挑战性的。在此,我们揭示了一种新型的耗散孤子行为的净正常色散双向超快光纤激光器。也就是说,通过共同的增益和损耗调制,即使存在瞬态不稳定性,双向耗散孤子也总是表现出相似的频谱和时间特性。行为的相似性,使我们能够准确地设计孤子模式,通过引入种子脉冲通过损耗调制。作为一个概念验证的应用程序,多孤子模式的精确和灵活的操纵被证明。这些发现将为复杂的耗散孤子动力学提供新的见解,也有利于设计具有理想孤子模式的超快激光器以满足实际应用。
2019-07-25 nlin.PS physics.optics
Controlling Dual-Comb Soliton Motion inside a single Fiber Laser Cavity
本研究针对超快科学中锁模激光器内孤子运动难以控制的问题,通过腔内调制和激光器本征动力学实现双光梳孤子运动的快速确定性控制,可生成可编程超短脉冲图案,为高速超快仪器研发提供新途径。
2023-08-25 nlin.PS physics.optics
Super cavity solitons and the coexistence of multiple nonlinear states in a tristable passive Kerr resonator
相干激光场驱动的被动克尔腔显示了丰富的非线性物理景观,包括双稳态,斑图形成,和局域耗散结构(孤子)。几十年来,它们的概念简单性为非线性腔动力学提供了前所未有的窗口,为从全光存储器件到微谐振器频率梳的众多系统和应用提供了见解。然而,尽管经过了几十年的研究,最近的一项理论研究令人惊讶地暗示了一个全新的和未探索的范式,在该制度中,非线性倾斜腔共振相互重叠[T. Hansson和S. Wabnitz,J. Opt. Soc. Am. B32,1259(2015)]。我们已经使用同步驱动的光纤环形谐振器来实验访问这个政权,并观察到新的非线性耗散状态的上升。具体而言,我们已经观察到,第一次尽我们所知,耗散(腔)孤子和扩展调制不稳定(图灵)模式的稳定共存,并进行实时测量,揭开了随之而来的非线性结构的动态。当工作在连续波三稳态时,我们进一步观察到两种不同的腔孤子态共存,其中一种可以被认为是Hansson和Wabnitz预言的“超级”腔孤子。我们的实验结果是在很好的协议与理论分析和数值模拟的无限维池田地图,管理腔动力学。我们的工作结果表明,实验系统可以支持不同的非线性状态的复杂组合,它们可能对未来基于微谐振器的频率梳源具有实际意义。
2017-02-02 nlin.PS physics.optics
Robust three-dimensional high-order solitons and breathers in driven dissipative systems: a Kerr cavity realization
本研究提出在被动驱动非线性腔中激发鲁棒三维高阶孤子与呼吸子的通用方法,通过在光学Kerr腔中引入三维抛物势实现稳定三维孤子态,为观测耗散光子弹和三维呼吸子提供了可靠路径。
2022-12-26 nlin.PS physics.optics
Dynamics of interacting cavity solitons
本文推导了Kerr孤子成对波形中的运动方程,分析了由孤子尾部重叠非线性与平移对称性破缺耦合产生的有效相互作用,发现其可为纯排斥或吸引-排斥交替,并在大间距极限下通过数值轨迹验证了理论。
2025-07-10 nlin.PS physics.optics
On the temporal tweezing of cavity solitons
受光纤无源环中腔孤子捕获实验启发,本文基于 Lugiato-Lefever 方程研究了局域捕获器特性变化对腔孤子捕获的影响,发现成功捕获与释放两种动力学场景,并利用非保守变分近似(NCVA)准确预测了成功与失败捕获的分界线。
2024-03-21 nlin.PS physics.optics
Nonlinear amplification of coherent waves in media with soliton-type refractive index pattern
本文导出了非线性腔中光波动态自衍射的复Ginzburg-Landau方程。考虑了波相互作用的反射几何以及具有立方非线性(包括局部和非局部非线性响应)和弛豫的介质的情况。在稳态时,腔中形成了一个稳定的局域空间结构,即“暗”耗散孤子。强度图案以及动态光栅振幅的包络采用$\tanh$函数的形状。得到的复Ginzburg-Landau方程描述了这种包络的动力学,同时这种空间结构的演化改变了输出波的参数。新的影响预测在这个系统中由于转换的耗散孤子发生在脉冲与连续波的相互作用,如:保留的脉冲形状在长的非线性腔中的脉冲传输过程中;种子脉冲的巨大放大,这需要能量由于重新分配的泵连续能量到信号。
2012-07-11 nlin.PS
Soliton Frequency Combs in Elastomer Membrane-Cavity Optomechanics
本研究提出一种基于弹性体膜-腔光力学的新方法,利用单连续波激光和外部声波激发,实现孤子频率梳的稳定生成,并通过参数耦合与声波频率匹配提高效率,在量子计算和光谱学等领域具有变革潜力。
2024-03-13 nlin.PS physics.optics
Soliton self-excitation under pulsed driving in a Kerr resonator
University of Auckland(奥克兰大学);The Dodd-Walls Centre for Photonic and Quantum Technologies(光子与量子技术多德沃尔斯中心);South China University of Technology(华南理工大学)
本研究提出脉冲驱动克尔谐振腔中腔孤子自激发新机制,仅需设置合适的腔失谐与泵浦失同步参数即可实现单孤子及多孤子束缚态的确定性生成,大幅简化孤子制备并提升系统效率。
2025-06-12 nlin.PS physics.optics
Observations of Existence and Instability Dynamics of Near-Zero-Dispersion Temporal Kerr Cavity Solitons
耗散克尔腔孤子(CS)是在驱动光谐振腔中表现出来的持续光脉冲,在过去的十年中引起了人们的极大关注。虽然绝大多数研究都围绕着谐振器表现出强烈的异常色散的条件,但最近的研究表明,在近零色散驱动的条件下,可以产生具有独特特性和动力学的孤子。在这里,我们报告在这种条件下的克尔CS的存在性和稳定性动力学的实验研究。特别是,我们通过实验探索了孤立子的存在范围,并研究了当群速度色散接近零时,它们的呼吸不稳定性如何改变,使得高阶色散项发挥重要作用。一方面,我们的实验直接证实了早期的理论工作,预测(i)呼吸近零色散孤子发射多色色散辐射,(ii)高阶色散可以扩展孤子稳定的范围。另一方面,我们的实验还揭示了一种新的交叉情况,即高阶色散的影响从稳定到不稳定。我们的综合实验样品孤子动力学在正常和异常色散制度,我们的结果是在很好的协议与数值模拟和理论预测。
2021-08-03 nlin.PS physics.optics
Stable circulation modes in a dual-core matter-wave soliton laser
我们考虑一个物质波激光器产生周期性阵列的孤波脉冲的模型。该系统由两个平行的隧道耦合雪茄形陷阱(一个储存器和一个激光腔)组成,孤子通过腔的一个边缘处的阀释放。我们报道了一种稳定的激光模式,这种模式是由腔中窄孤子的循环引起的,当孤子周期性地撞击阀时,它会产生一个强脉冲阵列(每个阵列中有1,000 - 10,000个原子,阵列的占空比约为30%)。
2006-05-16 cond-mat.soft nlin.PS
Slow-light frequency combs and dissipative Kerr solitons in coupled-cavity waveguides
研究了色散全局优化的硅光子晶体耦合腔波导中的克尔频率梳和耗散克尔孤子。梳产生的相应阈值被发现明确地依赖于主要的CCW品质因数,即模式体积,正常模式品质因数和慢光组指数。我们的分析是通过解决的非线性动力学的CCW布洛赫模式存在的克尔非线性和双光子吸收。我们的研究结果开辟了一条道路,CCW梳发电通过色散工程和慢光增强。
2020-01-06 nlin.AO nlin.PS physics.optics
Stimulated Raman Scattering Imposes Fundamental Limits to the Duration and Bandwidth of Temporal Cavity Solitons
时间腔孤子(CS)是一种在无源谐振腔中持续存在的光脉冲,它在相干微谐振腔频率梳的产生中起着关键作用。在由无定形材料(例如熔融石英)制成的谐振器中,它们可以由于受激拉曼散射而表现出光谱红移。在这里,我们表明,这种拉曼诱导的自频移的时间CS的持续时间和带宽上施加了一个根本的限制。具体来说,我们从理论上预测,受激拉曼散射引入了一个以前未识别的霍普夫分岔,导致不稳定的CS在大泵浦腔失谐,限制了失谐的范围内,他们可以存在。我们已经证实了我们的理论预测进行了广泛的实验,在几个不同的同步驱动光纤环形谐振器,获得的结果与数值模拟非常吻合。我们的研究结果可能会有重大的影响,未来的克尔频率梳系统的设计基础上的非晶微谐振器。
2017-08-16 nlin.PS physics.optics
Quartic Kerr cavity combs: Bright and dark solitons
我们从理论上研究了在纯四阶色散点驱动下克尔腔中局域态的动力学、分岔结构和稳定性。正常和异常的群速度色散制度进行了分析,突出了与标准的二阶色散情况下的主要差异。在反常的制度,单峰和多峰局域态存在,并在更广泛的区域的参数空间是稳定的。在正常色散区,存在稳定的窄明孤子。我们的一些研究结果可以理解的一个新的情况下,这里报告的空间本征值,它施加振荡的尾巴所有本地化的状态。将发表在Optics Letters上。
2022-04-29 nlin.PS physics.optics
Dark solitons in Fabry-Perot resonators with Kerr media and normal dispersion
研究含 Kerr 介质和正常色散的 Fabry-Perot 谐振腔中暗腔孤子的存在与稳定性,揭示非局域耦合导致的宽失谐范围、尺寸依赖及多孤子长程同步。
2023-06-05 nlin.PS physics.optics
Cavity solitons in vertical-cavity surface-emitting lasers
我们研究了在大面积非线性光学系统的横截面中通过延迟反馈来控制光的局域结构运动。延迟反馈被发现诱导一个孤立的本地化结构,是固定和稳定的反馈的情况下,自发运动。我们的分析集中在实验相关的系统,即垂直腔面发射激光器(VCSEL)。在没有延迟反馈的情况下,我们提出了实验证据的固定本地化结构在80 $μ$ m孔径VCSEL。局域结构的自发形成发生在激光阈值以上和光注入下。然后,我们考虑了时间延迟的光反馈的影响,并分析研究反馈的相位和载流子寿命对局域结构的自迁移率特性的作用。我们表明,这两个参数强烈影响的二维局域化结构的时空动力学。我们推导出了与局域结构的漂移不稳定性相关的阈值的解析公式和描述移动结构速度随时间缓慢演化的标准形方程。
2014-08-20 nlin.PS physics.optics
Mid-Infrared Soliton and Raman Frequency Comb Generation in Silicon Microrings
本文数值研究了连续泵浦硅微腔在中红外波段产生频率梳的机理。相干孤子梳的产生,甚至可以获得零线性腔失谐的泵,通过适当的控制多光子吸收的自由载流子的有效寿命,这引入了一个非线性腔失谐通过自由载流子色散。最佳倍频程跨越拉曼梳产生的条件也进行了说明。
2014-09-10 nlin.PS physics.optics
Double barrier potentials for matter-wave gap solitons
我们研究了排斥性玻色-爱因斯坦凝聚体中由晶格势支持的带隙型孤子与类似法布里-珀罗腔的有效双势垒的碰撞。我们确定的条件下,在腔中的整个入射孤子的捕获是可能的。入射孤子与早期捕获的碰撞也被考虑。在后一种情况下,许多结果的碰撞被确定,包括合并,释放的捕获孤子与或不被取代的传入的一个,和捕获的两个孤子。
2008-04-21 cond-mat.other nlin.PS
Manipulation and control of temporal cavity solitons with trapping potential
本文研究时间腔孤子与俘获势的相互作用,通过腔内相位调制器构建实势,实现对孤子位置、速度及频谱的控制,并揭示频移失稳与Bloch振荡机制。
2024-06-18 nlin.PS physics.optics
28 THz soliton frequency comb in a continuous-wave pumped fiber Fabry-Perot resonator
该研究在连续波泵浦的全光纤法布里-珀罗谐振腔中,利用单个80 fs腔孤子产生28 THz宽带频率梳,并观测到高阶色散支持的高频色散波,结果与模拟和理论吻合。
2024-01-23 nlin.PS physics.optics
Multimode resonance transition to collapsed snaking in normal dispersion Kerr resonators: Bright versus dark solitons
本文研究正常色散Kerr腔中相位调制诱导的多模共振如何促进高阶亮孤子形成,并揭示随势强度减小亮孤子向暗孤子转变对应于多模共振向塌缩蛇形分岔结构的演化,为访问多稳态提供新途径。
2023-07-11 nlin.PS physics.optics
Analysis of parameter combinations for optimal soliton microcomb generation efficiency in a simple single-cavity scheme
针对高Q微腔耗散Kerr孤子生成效率提升的关键问题,该研究通过综合分析得到单腔方案下自由运转与自注入锁定泵浦的最优参数条件,明确了效率与谱线数的权衡及总功率提升方法。
2023-06-15 nlin.PS physics.optics
Weak and strong interactions between dark solitons and dispersive waves
数值和解析地研究了暗孤子与色散波相互作用的影响。推导了色散波在暗孤子上共振散射的条件,并与数值模拟结果进行了比较。结果表明,与强色散波的相互作用会影响孤子的动力学行为,强烈地改变孤子的频率,加速或减速孤子。研究还表明,两个暗孤子可以形成一个腔,使色散编织在两个暗孤子之间跳跃。讨论了色散波在暗孤子和亮孤子上共振散射的差异。特别地,我们证明了两个暗孤子和色散波在它们之间的反弹创建孤子腔与凸“镜”不同于凹“镜”的情况下的亮孤子。
2015-08-23 nlin.PS physics.optics
Two-dimensional stationary soliton gas
本文通过KPII方程的时间无关约化构建二维稳态孤子气体的动力学理论,解析描述线孤子折射和两股孤子气体斜向干涉,并用大N精确解数值验证,结果适用于浅水波和玻色-爱因斯坦凝聚体等系统。
2024-08-10 nlin.PS
Normal dispersion Kerr cavity solitons: beyond the mean field limit
本研究预测注入式Kerr–Gires–Tournois干涉仪中存在超越平均场极限的新型正色散亮脉冲腔孤子,其形状唯一、强度更高、稳定性好,有望用于光频梳产生。
2024-12-09 nlin.PS physics.optics
Rotating and spiralling spatial dissipative solitons of light and cold atoms
由于光机械力和原子结构对光束的反作用,环形腔中相干光束驱动的冷中性原子云相对于光束轴横向呈现自结构状态。在扩展六边形结构的不稳定阈值以下,局域类孤子激发可以是稳定的。这些构成原子密度的峰或洞,取决于云的线性磁化率。通过输入光场分布中的相位梯度,可以实现耦合原子光孤子的复杂旋转和螺旋运动,从而实现原子的输运。我们还从孤子间相互作用的角度讨论了旋转孤子链的稳定性。的调查是在一个腔计划,但预计将适用于其他纵向泵浦衍射耦合计划。
2021-10-30 nlin.PS physics.atom-ph
A model of a dual-core matter-wave soliton laser
我们提出了一个系统,它可以产生一个周期阵列的孤立波脉冲从一个有限的水库的相干玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)。该系统是由两个平行的准一维陷阱(水库本身和脉冲发生腔),这是线性耦合的原子隧穿。散射长度被调谐为负的和小的绝对值在腔中,和仍然更小,但积极的水库。此外,在腔的中心周围产生抛物线电势分布。储存器的两个边缘和腔的一个边缘是不可穿透的。孤子通过另一个半透明腔的边缘释放。确定了两种不同的制度的激光器的固有操作:在腔中的窄波函数脉冲的循环,和一个广泛的驻脉冲的振荡。后一种状态是稳定的,易于产生包含多达10,000个永久形状脉冲的阵列。循环状态提供不超过40个循环,然后它转变为振荡模式。的动力学制度的参数的依赖关系的系统进行了详细研究。
2005-10-17 cond-mat.other cond-mat.soft nlin.PS
Storage and retrieval of time-entangled soliton trains in a three-level atom system coupled to an optical cavity
研究了在量子阻抗匹配条件下,发生绝热光子转移的光学介质中,三能级$Λ$原子的量子存储器(即腔暗态)中相干脉冲序列的存储和恢复.其基本机制是基于腔内电磁感应透明,通过一个外部控制场来操纵填充有三能级$Λ$型原子的腔的性质。在阻抗匹配的条件下,我们推导出的解析表达式,建议一个完整的转移到腔暗状态的输入字段通过改变混合角在一个特定的方式,其随后的检索在所需的时间。我们说明了该计划,演示了完整的传输和检索的高斯,一个单一的双曲正割和周期训练时间纠缠双曲正割输入光子脉冲在原子腔系统。对于时间纠缠双曲正割输入场,通过改变经典驱动场的拉比频率,使得暗态种群的周期性演化的完全可控性成为可能,从而允许交替地存储和检索来自光学致密电磁感应透明介质的高强度光子。这种被期望允许在许多用户之间共享量子信息的多路复用光子状态目前对于长距离和多路复用量子通信中的应用具有非常高的需求。
2017-06-27 nlin.PS physics.optics
Stability and variational analysis of cavity solitons under various perturbations
我们从理论上研究了在硅基微谐振器中激发的时间腔孤子(CS)的动力学和稳定性,该微谐振器由于双光子吸收(TPA)而产生自由载流子。CS的光传播模型通过平均场Lugiato-Lefever方程(LLE)耦合的常微分方程占由于TPA的自由载流子的产生。CS经历几种扰动(如脉冲内拉曼散射(IRS)、TPA、自由载流子吸收(FCA)、自由载流子色散(FCD)等)。在其腔内的往返演化过程中。我们开发了一个完整的变分分析的基础上的里兹优化原理,这是有用的,在推导简单的解析表达式描述的CS扰动下的各个脉冲参数的动态。TPA和FCA限制了有效梳的产生并修改了CS的稳定性条件。我们确定的临界条件的稳定性修改,由于TPA和推导出封闭形式的表达式的饱和振幅和稳定CS的宽度。我们进行了详细的调制不稳定性分析,并获得稳定性条件对扰动的稳态解的LLE。CS经历FCD,其导致时间加速,从而导致光谱蓝移。利用变分分析,我们估计这些时间和光谱的变化。我们还包括IRS在我们的微扰理论和分析估计的频率红移。最后,我们研究了泵浦相位调制对稳定CS的影响。所有的分析结果被发现是在良好的协议从LLE的完全数值解获得的数据。
2019-10-14 nlin.PS physics.optics
Superlocalization reveals long-range synchronization of vibrating soliton molecules
我们实现了一个超局域化的方法,在时域内,允许观察孤子分子的外部运动的光纤环形腔激光器具有前所未有的精度。特别是,我们证明了两个振荡孤子分子分离的几个纳秒的同步,分子间的振荡遵循相同的模式作为单个分子的分子内运动。这些实验结果表明,激光腔内共存的不同相互作用机制之间存在相互作用,尽管它们的特征范围、时间尺度、强度和物理起源非常不同。
2021-11-18 nlin.PS physics.optics
Neutral delay differential equation Kerr cavity model
本研究建立带外部相干注入的Kerr腔NDDE模型,推广了Ikeda映射并纳入高阶色散,验证了其在LLE极限内外的耗散孤子解,且可描述多腔模共振重叠,弥补了标准LLE的不足。
2023-07-24 nlin.PS physics.optics
Dissipative soliton generation and real-time dynamics in microresonator-filtered fiber lasers
微谐振器中的光学频率梳由于其紧凑的尺寸和大得多的梳间距而在科学和技术中具有广泛的应用。尽管最近的成功,自启动,高模式效率以及高输出功率的问题还没有完全解决传统的孤子微梳。近年来,通过在光纤谐振腔中嵌入微谐振腔的激光腔孤子微梳显示了解决这些问题的巨大潜力。本文从理论和实验两个方面对微腔滤波光纤激光器中耗散孤子的产生和相互作用动力学进行了全面的研究。首先从理论上分析了锁模原理,讨论了参量对孤子特性的影响,为宽带孤子的产生提供了实验依据。在正常色散的微谐振腔中,我们预测了具有平顶谱包络的啁啾亮耗散孤子,这在外部驱动的情况下是根本不可行的。实验上获得了~10 nm的大带宽和90.7%的高模式效率的孤子微梳。最后,利用超高速时间放大器,我们研究了孤子的实时形成和相互作用动力学,并对孤子的牛顿摆进行了实验观察。本研究为设计新型、高效、自启动的微梳提供了理论依据。
2022-08-17 nlin.PS physics.optics