Hydrodynamic Optical Soliton Tunneling
介绍了一种新的流体动力学光孤子隧穿概念，即暗孤子入射到一个不断变化的宽势垒上，该势垒是由输入信号的适当变化引起的。考虑的障碍包括光滑的稀疏波和高振荡的色散冲击波。孤立子和势垒都满足相同的一维散焦非线性薛定谔（NLS）方程，该方程允许一个方便的色散流体动力学解释。在Whitham调制理论的尺度分离假设下，利用Whitham-NLS系统的简单波解描述了孤子与流体动力学势垒之间的高度非平凡的非线性相互作用.约化调制系统的黎曼不变量之一决定了孤子与初始平均流相互作用的特性，从而导致孤子隧穿或俘获。另一个黎曼不变量产生孤子隧穿相移。在一定条件下，孤子与水动力势垒的相互作用会产生新的效应，包括孤子传播方向的反转和自发的孤子空穴现象，从而进一步提出了控制光纤中暗孤子的可能方法。
2017-11-25 nlin.PS physics.optics
Spectral tunneling of lattice nonlocal solitons
研究了非线性响应具有非局域扩散的光折变介质和压印浅光晶格中行走空间孤子的光谱隧穿。与具有局部非线性的材料相比，其中孤子在接近布拉格角的晶格中传播时遭受大的辐射损耗，在具有扩散非线性的光折变介质中，当其传播角接近甚至超过布拉格角时，导致自弯曲孤子存活。在空间频率域中，这种效应可以被认为是通过以布拉格频率为中心的空间频率带的隧穿，其中空间群速度色散是正的。
2010-06-17 nlin.PS physics.optics
Tunneling Dynamics Between Atomic Bright Solitons
研究了原子间具有吸引接触相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体中两个亮孤子之间的隧穿行为。解析地描述了包含隧穿粒子和振荡周期的显式隧穿性质，表明周期隧穿形式是非线性约瑟夫森型振荡。研究结果表明，孤子的呼吸行为来源于有效双势阱中的隧穿机制，这与Akhmediev呼吸子和K-M呼吸子的调制不稳定性机制有很大不同.此外，我们还得到了两个孤子相互作用的相图，其中包含了隧穿性质、类粒子性质、干涉性质和共振相互作用。基于定义的临界距离$d_c$和空间干扰周期$D$，阐明了它们的显式条件。
2016-10-09 nlin.PS physics.atom-ph quant-ph
Josephson tunneling of dark solitons in a double-well potential
研究了双势阱中一维有效玻色-爱因斯坦凝聚体中物质波的动力学。我们特别考虑了双阱之一限制激发态的情况。类似于已知的基态振荡，这些态可以在经历对于约瑟夫森结中的电子已知的物理的阱之间隧穿，或者是自陷的。由于谐波陷阱中暗孤子的存在是这种非基态激发的延续，因此可以将类约瑟夫森振荡看作暗孤子的隧穿。数值存在性和稳定性分析的基础上进行的完整的方程，它表明，这样的隧道可以是稳定的。通过数值路径跟踪方法，得到了不同参数区域的不稳定隧穿。一个耦合模系统的推导和比较的数值观测。约瑟夫森隧穿的（中）稳定的区域进行了讨论和突出。最后，我们概述了一个实验方案，旨在探索这样的暗孤子动力学在实验室中。
2011-02-08 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Vortex-Bright Soliton Dipoles: Bifurcations, Symmetry Breaking and Soliton Tunneling in a Vortex-Induced Double Well
研究了双组分玻色-爱因斯坦凝聚体中涡旋亮孤子偶极的出现。这些偶极子可以具有同相（对称）或异相（反对称）的明亮孤立结构。这两种可能性中的每一个的动力学鲁棒性被认为是和异相的情况下被发现表现出一个有趣的破坏性的不稳定性，这反过来又会导致隧道的两个涡“井”之间的明亮的波函数。我们用涡致双势阱系统解释了这一现象，该系统的自发对称性破缺除了导致对称和反对称偶极外，还导致非对称涡亮偶极.这些国家的理论预测证实了详细的数值计算。
2012-10-19 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Soliton modes, stability, and drift in optical lattices with spatially modulated nonlinearity
我们提出了在线性折射率和非线性度都受到空间调制的材料和几何结构中晶格孤子的新性质。我们发现，线性和异相非线性折射率调制之间的相互作用导致新的孤子性质，包括孤子稳定性和横向迁移率的修改，以及可以控制的形状变换，例如，通过改变光的强度。
2008-06-29 nlin.PS physics.optics
Nonlinear tunneling of solitons in a variable coefficients nonlinear Schrödinger equation with $\mathcal{PT}$-symmetric Rosen-Morse potential
利用相似变换技术构造了具有宇称反射-时间反演$(\mathcal{PT})-$对称Rosen-Morse势的变系数非线性薛定谔方程的孤子解.将变系数非线性薛定谔方程转化为具有$\mathcal{PT}-$对称势的非线性薛定谔方程，并在一定的可积性条件下进行求解.我们详细研究了两种不同形式色散参数下所得到的孤子解的特征。进一步，我们考虑了两种不同形式的非线性势垒/阱和色散势垒/阱，分析了孤子剖面的非线性隧穿效应。结果表明，孤子可以隧穿非线性势垒/势阱和色散势垒/势阱，并且振幅随高度的符号而增大或减小。我们的理论研究结果是实验上可实现的，可能有助于光学器件的建模。
2021-05-13 nlin.PS nlin.SI
Stable three-dimensional modon soliton in plasmas
本文导出了描述等离子体中耦合漂移波和离子声波的非线性方程组。我们表明，当耦合到离子声波是可以忽略不计的，减少非线性方程是一个推广的长谷川-Mima方程的三维（3D）的情况下。我们发现这个方程的精确解析解的形式三维孤子漂移波（三维modon）。通过数值模拟，我们研究了模子之间的碰撞，并表明碰撞可以是完全弹性的。
2017-06-16 nlin.PS
Effects of inhomogeneities and drift on the dynamics of temporal solitons in fiber cavities and microresonators
在参考文献[Parra-Rivas等人，2013]，使用Swift-Hohenberg方程，我们引入了一种允许产生振荡和可激发孤子动力学的机制。这种机制是基于在不均匀性的钉扎力和由于漂移的拉力之间的竞争。在这里，我们研究了这种不均匀性和漂移对光纤腔和微谐振器中的时间孤子和克尔频率梳的影响，所描述的Lugiato-Lefever方程与周期性边界条件。我们表明，对于低的频率失谐值的不均匀性和漂移之间的竞争导致类似的动态缺陷的位置，确认机制的一般性。然而，环形腔和微谐振器的固有周期性质在最终的全局状态中引入了一些有趣的差异。对于更高的值的失谐，我们观察到的动力学不再是由相同的机制，它是相当复杂的。
2014-10-07 nlin.PS physics.optics
Spacial inhomogeneity and nonlinear tunneling for the forced KdV equation
研究了一类具有空间非齐次项的变系数强迫Korteweg-de Vries方程。在约束条件下，将该方程转化为双线性形式，得到了多孤子解。讨论了空间非均匀性对孤子速度、宽度和背景的影响。给出了该方程的非线性隧穿，其中孤子振幅可以被放大或压缩。我们的结果可能对流体和等离子体中的相关问题有一定的参考价值。
2017-01-17 nlin.PS nlin.SI physics.flu-dyn
Stochastic ejection of nanocontact droplet solitons via drift instability
磁液滴孤子是存在于具有垂直磁各向异性的铁磁薄膜中的一种大振幅相干旋进波态。为了有效地维持液滴，可以在纳米接触区域中局部补偿磁阻尼，从而赋予自旋转移扭矩;这已经在实验中成功地部署，以直接对液滴成像并以电方式探测其动态。然而，理论预测和实验表明漂移不稳定性的存在，由此液滴从自旋转移扭矩活性区域喷射并随后衰减，这种效应可能会增强或可能由热波动引起。利用孤子微扰理论和大偏差理论，确定了热场作用下孤子的射出速率和射出孤子的最可能轨迹。这些结果导致一个有效的下限的自旋转移扭矩纳米接触器件在有限的温度下工作的磁液滴孤子的稳定性和点的方式，可以使液滴更强大。
2019-02-21 math.DS nlin.PS physics.flu-dyn
Temporal dynamics of tunneling. Hydrodynamic approach
我们使用Gros-Pitaevskii/非线性薛定谔方程的流体力学表示来分析宏观隧穿过程的动力学。我们观察到的趋势，在隧道过程的早期阶段的波破碎和冲击形成。在势垒的外围出现密度分布的一个点，在适当的条件下，它可以转变成一个亮孤子。我们的方法，基于Burgers方程的解中的冲击形成理论，允许我们找到喷射的光点（或孤子，如果形成）的参数，包括其传播的速度。无论非线性参数的值和符号如何，都会形成密度中的光点。然而，只有当这个参数是负的（吸引力）和足够大的时候，才可能形成孤子。提出了一个标准。一个孤立子的喷射也观察到数值。我们证明，理论和数值，控制形成孤子通过隧道。初始态控制着被射出孤子的质量。
2006-12-29 cond-mat.other math-ph math.MP
Stability and Tunneling Dynamics of a Dark-Bright Soliton Pair in a Harmonic Trap
考虑一维谐振阱中的二元排斥玻色-爱因斯坦凝聚体，研究了由两个暗-亮（DB）孤子组成的特殊解。存在两种不同的稳态解，其特征在于亮分量的相位差，即同相态和异相态。我们发现，在亮分量中的临界粒子数以上，发生了对称性破缺分叉的干草叉型，导致一个新的不对称解决方案，而父母的分支，即，异相状态变得不稳定。这三种不同的状态支持不同的小振幅振荡，其特征在于暗分量的几乎稳定的密度和两个暗孤子之间的亮分量的隧穿。在一个合适的有效的双井图片，这些可以被理解为一个玻色子约瑟夫森结（BJJ）的特性，我们表明在一个双模式的方法，恢复BJJ相空间的所有特征。对于偏离定态较大的情况，由于亮分量反馈到暗分量上，简化的双阱描述失效，导致孤子移动。在这个制度中，我们观察到复杂的非谐和非周期性的动态，表现出残留的BJJ相空间。
2014-11-14 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Anomalous Trajectory Drift and Geometric Phases of Cyclic Spinor Solitons Induced by Virtual Magnetic Monopoles
研究具有自旋轨道耦合的两分量Bose-Einstein凝聚体在弱分段旋转外场下的循环孤子运动，发现其轨迹异常漂移源于动量空间虚磁单极子诱导的Lorentz力，且几何相位包含Berry相位与Aharonov-Anandan相位。
2025-09-17 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
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
Soliton generation and drift wave turbulence spreading via geodesic acoustic mode excitation
本研究推导环几何中漂移波与测地声模的非线性动力学两场方程，揭示线性增长与完全非线性两阶段特征，发现孤子结构增强湍流扩展并可引发芯部-边缘相互作用和非局域输运。
2021-06-08 nlin.PS physics.plasm-ph
Pair-Tunneling Induced Localized Waves in a Vector Nonlinear Schrödinger Equation
研究了耦合双模非线性薛定谔方程的局域波，方程中含有一个对隧穿项，表示强相互作用粒子可以作为一个分裂的对在模间隧穿.利用达布变换，我们导出了非线性矢量波如亮孤子、Kuznetsov-Ma孤子、Akhmediev呼吸子和流氓波的精确解，并展示了它们有趣的时空结构。得到了标定非线性波参数范围的相图。我们的研究结果在玻色-爱因斯坦凝聚体、非线性纤维和超流体等领域具有重要意义。
2013-09-27 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Analytic theory of narrow lattice solitons
利用微扰分析方法，解析地计算了窄晶格孤子的轮廓。稳定性分析表明，孤立子中心在一个晶格（潜在）的最大值是不稳定的，因为他们漂移到最近的晶格最小值。然而，这种不稳定性可以如此微弱，以至于孤子是“数学上不稳定”，但“物理上稳定”。孤子的稳定性取决于问题的维数和非线性。在亚临界和超临界情况下，晶格不影响稳定性，分别留下稳定和不稳定的孤子。相反，在临界情况下（例如，在两个横向维度上的立方非线性），晶格稳定了（先前不稳定的）孤子。然而，这种情况下的稳定性可能很弱，以至于孤立子“数学上稳定”，但“物理上不稳定”。
2008-01-21 nlin.PS
Qualitative and quantitative analysis of stability and instability dynamics of positive lattice solitons
我们提出了一个统一的方法，定性和定量分析的稳定性和不稳定性动力学的正亮孤子在多维聚焦非线性介质中的潜在（晶格），它可以是周期性的，周期性的缺陷，准周期，单波导等，我们表明，当孤子是不稳定的，不稳定的动态发展的类型取决于这两个稳定性条件被违反。具体而言，违反斜率条件导致幅度不稳定性，而违反频谱条件导致漂移不稳定性。我们还提出了一个定量的方法，可以预测的稳定性和不稳定的强度。
2008-09-07 nlin.PS
Delayed feedback control of self-mobile cavity solitons in a wide-aperture laser with a saturable absorber
研究了具有可饱和吸收的大面积垂直腔面发射激光器在延时光反馈作用下的腔孤子时空动力学特性。使用的解析，数值和路径延拓方法相结合，我们分析了固定和移动腔孤子的分岔结构，并确定两种不同类型的旅行本地化解决方案，对应于慢和快的运动。我们发现，延迟的影响固定和移动的解决方案，要么造成漂移和摆动动力学的初始固定腔孤子或导致稳定的内在移动的解决方案。最后，我们证明了在单纵模宽区激光器中，快腔孤子可以与横向锁模机制相关联。
2017-04-28 nlin.PS
Perturbation Theory for Propagating Magnetic Droplet Solitons
液滴孤子是铁磁体磁化过程中的一种强非线性、固有的动态结构，它平衡了色散（交换能）和聚焦非线性（强垂直各向异性）。大液滴孤子有一个圆形的磁畴壁的近似形式的进动和，在对比单一的磁涡旋，预计在一个扩展的，均匀的磁介质中传播。在这项工作中，多尺度微扰理论被用来开发一个分析框架，调查的影响，额外的物理效应上的行为的传播液滴。首先发展孤子微扰理论的一般背景下的哈密顿系统，一些物理现象的电流感兴趣的研究。这些包括液滴-液滴和液滴-边界相互作用、空间磁场不均匀性、纳米接触装置中的自旋转移扭矩诱导的力以及阻尼。它们的组合效应证明了先前观察到的液滴漂移不稳定性的基本机制，以及在什么条件下缓慢传播的液滴可以由纳米接触支撑，这是应用的重要考虑因素。该框架强调液滴的粒子动力学，为现代实验配置提供分析上易于处理和实用的预测。
2015-01-21 nlin.PS
Spontaneous soliton symmetry breaking in two-dimensional coupled Bose-Einstein condensates supported by optical lattices
介绍了具有第三方向双阱结构的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的二维陷阱模型，原子间存在相互吸引或排斥作用。该模型是基于线性耦合的2D Gross-Pitaevskii方程（GPE）的系统，其中的耦合占井之间的隧道。每个阱携带光晶格（OL）（没有OL，稳定的2D孤子不能存在）。本文的主要工作是二维二分量孤子和局域涡旋中的自发对称性破缺。我们证明，在系统中的吸引或排斥，单边带发生在家庭的对称或反对称孤子（或涡），分别。相应的分叉使原来的解分支不稳定，并产生一个稳定的非对称孤子或涡旋分支。在有吸引力的模型中，所有稳定的分支最终都会由于崩溃的开始而终止。在较高的有限带隙中也发现了稳定的非对称孤子和具有多重拓扑荷的涡旋。该模型还产生了二维\textit{embedded solitons%}和\textit{embedded vortices}（位于布洛赫带内的状态）的第一个例子。在线性耦合系统中，两个核心的非线性符号相反，两种不同类型的稳定孤子和涡旋被发现，占主导地位的自吸引或自排斥的一个。在两个OL之间具有失配的系统中，发现了\textit{pseudo-bifurcation}：当失配达到其最大值（$π$）时，不发生分叉，因为不同解的分支渐近地彼此接近但不能合并。
2007-08-29 nlin.PS
Integrable model for density-modulated quantum condensates: solitons passing through a soliton lattice
本文提出了一个具有非均匀基态的可积模型，作为研究非均匀量子凝聚体如超固体和Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov超流体的有效模型。该模型是非线性薛定谔方程的高阶模拟。利用椭圆泛函背景下的逆散射理论，导出了$n$ -孤子解，揭示了暗孤子台球、位错、灰孤子和包络孤子等孤子动力学行为.我们还提供了精确的玻色子和费米子准粒子本征态，并阐明了它们的隧穿现象。解用θ函数的行列式表示。
2017-08-31 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con nlin.PS
Dynamics of a matter-wave bright soliton in an expulsive potential
研究了在横向吸引纵向排斥的谐振势场中产生的亮孤子的稳定性和非线性动力学。这种势的选择是由最近从有吸引力的玻色-爱因斯坦凝聚体中产生的物质波亮孤子激发的（L. Khaykovich { \it等人}，Science 296，1290（2002））。基于变分理论，推导出了气体三维特性引起的坍塌和排斥势引起的爆炸的临界分支。粒子损失从孤立子由于捕获势和散射长度的突然变化进行了量化。结果表明，高阶孤子也可以创建在本实验中的散射长度的一个因素的突变。结果表明，量子蒸发是通过粒子的非线性隧穿而发生的，最终导致孤子的爆炸。
2002-05-31 cond-mat nlin.PS
Nonlinearity-Induced Thouless Pumping in Quasiperiodic Lattices
School of Physical Science and Technology, Lanzhou University（兰州大学物理科学与技术学院）；School of Mathematics and Statistics, Lanzhou University（兰州大学数学与统计学院）；Institute of Fundamental Physics and Quantum Technology, Ningbo University（宁波大学基础物理与量子技术研究所）
研究揭示了准周期晶格中非线性拓扑泵浦机制，通过局部非线性自洽势重构晶格势能，使间隙孤子在单个拓扑带中实现准量子化泵浦，同时非线性扰动导致孤子进入非量化漂移态，但拓扑性质仍约束其传输。
2026-04-01 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
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
Weyl solitons in three-dimensional optical lattices
外尔费米子是存在于外尔半金属材料中的无质量手征准粒子。与Weyl半金属中不寻常的电子结构相关的拓扑表面态最近在线性体系中得到了证实。超冷原子气体在三维光晶格中具有激光辅助隧穿效应，可用于模拟Weyl半金属，包括原子玻色-爱因斯坦凝聚体碰撞非线性引起的非线性效应。我们证明，这种设置引起的拓扑状态的形式外尔孤子在表面的底层光晶格。这些非线性模式，是非常强大的，分叉从线性状态为一个给定的准动量。外尔孤子可以用来设计一种有效的控制方案，用于光-物质相互作用物理中受拓扑保护的激发的单向传播。在最近引入的Majorana和Dirac孤子之后，本文提出的Weyl孤子构成了拓扑孤子家族中的第三个（也是最后一个）成员。
2018-04-03 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
Manipulation of vector solitons in a system of inhomogeneous coherently coupled nonlinear Schrödinger models with variable nonlinearities
研究了具有时间调制非线性项和外谐振子势的一般相干耦合非线性薛定谔（CCNLS）系统中的非自治孤子。这个一般的CCNLS系统包括三种不同类型的CCNLS方程，其描述了由于介质的各向异性而导致的非线性偏振的不同选择的非均匀克尔非线性光学介质中的光束传输的动力学。我们确定了一个广义的相似变换，所考虑的模型到标准的可积齐次耦合非线性发展方程的常数的非线性，伴随着一个约束关系的Riccati方程的形式表示。借助非标准的Hirota双线性化方法和精确的孤子解，我们通过逆向工程解析地探讨了不同非线性和折射率对传输和碰撞的影响。有趣的是，我们发现了几种调制孤子现象的出现，如周期振荡，放大，压缩，隧穿/交叉，激子，以及它们的组合效应在单孤子传播和两个孤子碰撞与适当形式的非线性。值得注意的是，我们确定了一个工具，以改变某些类型的非均匀非线性孤子碰撞的性质。这些结果对非线性光学中非线性波的控制研究具有重要意义，也可以推广到玻色-爱因斯坦凝聚体和超流体中。
2020-08-14 nlin.PS nlin.SI
