Soliton trapping, transmission and wake in modulationally unstable media
在聚焦非线性薛定谔方程的框架下研究了孤子与局域扰动通过调制不稳定性产生的相干振荡结构之间的相互作用。两个主要的相互作用制度的基础上确定的相对值的入射孤子的速度相比,背景的振幅:孤子传输和孤子捕获。具体地说,当入射孤子速度超过一定阈值时,孤子穿过相干结构并以不变的速度从另一侧出射。相反,当入射孤子速度低于阈值时,一旦孤子进入相干结构,它将永远被限制在那里。结果表明,孤子没有被破坏,但在相干结构中的速度与初始速度不同。此外,它还表明,根据与孤立子相关联的离散本征值的位置,这些现象也可以伴随着产生额外的,本地化的传播波的相干结构,类似于孤立子产生的唤醒。
2018-09-30 nlin.PS nlin.SI
Nonlinearity-mediated soliton ejection from trapping potentials in nonlocal media
我们解决了热非线性介质中的光孤子的性质,具有局部折射率缺陷,能够捕获孤子发射,即使接近样品边界,尽管边界介导的力量,往往会偏转所有光束向中心的样品。我们表明,虽然这种力量变得更加明显,随着输入光束功率的增加,缺陷可以捕获只有低于临界功率以上的孤子被弹出的光。可以控制孤子喷射和随后的传播的动力学。
2010-07-28 nlin.PS physics.optics
Self-trapping and splitting of bright vector solitons under inhomogeneous defocusing nonlinearities
我们发现,双峰系统的空间非均匀散焦立方非线性,其强度增长的外围,可以支持稳定的两个组件的孤子。对于足够强的XPM相互作用,具有重叠分量的矢量孤子变得不稳定,而具有空间分离分量的稳定孤子族出现。具有分离分量的稳定复合体不仅可以由基孤子组成,而且也可以由多极子组成。
2011-10-26 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
Soliton trapping in multimode fibers with random mode coupling
本文导出了准简并模群中存在随机模耦合时多模光纤中非线性传输的基本方程。我们的结果推广了描述单模光纤中偏振态之间模式耦合的Manakov方程。模式色散的非线性补偿的预测和测试,通过计算机模拟。
2012-09-28 nlin.PS physics.optics
Trapping and reshaping of low-intensity radiations by soliton trains in gas-filled hollow-core photonic crystal fibers
提出了一种光俘获方案,利用交叉相位调制作用,在填充拉曼惰性气体的空芯光子晶体光纤中,与连续时间脉冲训练串共同传播的超短低幅度辐射被俘获并整形为光孤子串.该方案补充和扩展了最近提出的一种想法,即单脉冲孤子可以在填充惰性气体的对称空芯光子晶体光纤中捕获超短小振幅辐射,从而防止其色散[M. F. Saleh和F. Biancalana,Phys.Rev.A87,043807(2013)]。我们发现一个家庭的三个不同的孤子训练具有不同的传播常数的束缚态,一个是“复制”的捕获脉冲训练。我们分析了自陡化对捕获(即泵浦)和捕获(即探测)场分布的影响,发现自陡化导致泵浦孤子训练的位置均匀移动,但探测器的复杂运动由它们的时间位置和相位的非谐振荡主导。新的捕获方案的目的是光学应用,涉及光场克隆和复制通过波导波过程中,在光子光纤介质中,相互作用时分复用高强度脉冲与连续波辐射共存。
2017-12-18 nlin.PS physics.optics
Self-trapping of excitations: Two-dimensional quasiparticle solitons in an extended Bose-Hubbard dimer array
考虑到一个二维玻色-哈伯德旋量晶格与弱近邻相互作用和网站之间没有粒子转移,我们从理论上研究的能量从一个初始激发的二聚体,其余的晶格。超过临界相互作用强度,低能量的现场激发迅速分散在整个阵列,而更强的激发自陷,导致局部能量呼吸子和孤子。这些结构是光子晶格中离散的二维孤子的准粒子模拟。完整的多体模拟还证明了单粒子熵的局部化。
2016-12-20 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Thouless pumping and trapping of two-component gap solitons
本研究针对光学超晶格中双组分玻色气体的带隙孤子,探究其Thouless泵浦与囚禁效应,通过变分有效模型发现孤子宽度决定输运或囚禁行为,且可通过调控相互作用控制,为实验观测提供了依据。
2024-10-10 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Rydberg-induced Solitons: Three-dimensional Self-trapping of Matter Waves
提出了一种在玻色-爱因斯坦凝聚体中产生稳定的三维亮孤子的方案,所谓时空“光子弹”的物质波模拟。非共振打扮到里德堡$nD$ -状态,提供非局部吸引力的相互作用,导致自陷的介观原子云的集体激发的里德伯原子对。我们提出了详细的势计算,并通过数值模拟证明了在现实的实验条件下稳定的孤子的存在。
2011-04-27 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.atom-ph
Dynamical self-trapping of two-dimensional binary solitons in cross-combined linear and nonlinear optical lattices
本文研究交叉组合线性与非线性光学晶格中二维二元玻色-爱因斯坦凝聚孤子的动力学自俘获现象,通过变分分析和GPE数值模拟发现非线性光学晶格诱导的动力学势垒导致孤子在参数空间中被俘获,并展示了其在非平衡位置保持静止及抵抗重力下落的能力。
2023-10-31 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Dissipative solitons which cannot be trapped
本文研究了高阶非线性耗散系统中的耗散孤子的行为,指出它们在刚性壁势和渐近增长势的作用下都不能生存。这提供了一个孤立子不能被捕获而只能在弱势作用下存活的显著例子。
2006-07-20 nlin.PS
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
Self-trapping and skin solitons in two-dimensional non-Hermitian lattices
University of Crete(克里特大学);Institute of Electronic Structure and Laser (IESL), FORTH(FORTH电子结构与激光研究所)
本文研究了二维非厄米晶格中非线性自 trapping 与 skin 纠结子的形成机制,揭示了不同区域的振幅阈值差异及非线性区域的动态相互作用。
2025-10-09 nlin.PS 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
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
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
Resonance Effects in the Interaction of NLS Solitons with Potential Wells
数值研究了非线性薛定谔(NLS)孤子与变形状势阱的相互作用。对于固定的初始速度低于阈值的传输,作为潜在的宽度的函数的结果模式周期性地重复捕获,传输和反射的区域。所观察到的效果被解释为激发和随后的共振退激的振幅(形状)振荡的孤子在边界的好,与辐射模式。
2003-10-14 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
The solitons redistribution in Bose-Einstein condensate in quasiperiodic optical lattice
数值研究了周期和准周期二维光晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体的动力学激发。在排斥平均场相互作用的情况下,BEC量子隧穿导致一个渐进孤子的分裂和产生二次孤子,这些二次孤子迁移到最近的捕获势极小值。当一系列π脉冲(相位反冲)作用于光晶格时,出现了非平凡的孤子动力学。这种突然的扰动会使二次孤子产生动态的重新分布,从而形成人工孤子超晶格。分析了不同几何形状的OL。
2007-04-30 nlin.PS
Nonlinear optical beams carrying phase dislocations
我们描述了不同类型的带有相位位错的自陷光束,包括涡旋孤子和环形孤子团。我们数值模拟了如何通过几个基本光孤子的相互作用产生这样的非线性奇异光束。几个孤立子的相互捕获可以被看作是“孤立子分子”的合成,它相当于一个孤立子系统的初始轨道角动量向一个光涡旋的自旋动量的转移。
2003-09-07 nlin.PS
Stabilization of single- and multi-peak solitons in the fractional nonlinear Schroedinger equation with a trapping potential
在分数阶非线性薛定谔方程(FNSE)的框架下,讨论了具有聚焦立方或聚焦-散焦双五阶非线性和约束谐振子(HO)势的局域模的存在性和稳定性.近似解析解的形式厄米高斯模式。线性稳定性分析和直接模拟结果表明,在立方自聚焦作用下,当Levy指数(分形度)α = 1和α < 1时,单峰值基态和偶极模被HO势稳定,分别导致自由空间中的临界或超临界坍缩.除此之外,包含五阶自散焦提供了高阶模式的稳定性,其中局部峰的数量至少高达七个。
2020-08-18 nlin.PS physics.optics
Solitons in one-dimensional nonlinear Schrödinger lattices with a local inhomogeneity
本文研究了一维离散非线性薛定谔方程带线性点亏损系统局部解的存在性、稳定性、动力学形成和迁移性.我们考虑在聚焦晶格中的吸引和排斥缺陷。我们的主要发现包括:(a)在排斥情况下,以缺陷为中心的在位模的不稳定性;(b)对于任一种足够强的缺陷,由于鞍结分叉,缺陷附近的局域模消失;(c)对于吸引缺陷,振幅形成阈值减小,而对于排斥缺陷,振幅形成阈值增大;以及d)详细说明作为初始速度和缺陷强度的函数的移动局域模与缺陷的相互作用的不同状态(俘获、俘获和反射、纯反射和纯透射)。
2007-12-14 nlin.PS
Interplay of the pseudo-Raman term and trapping potentials in the nonlinear Schroedinger equation
我们引入了一个非线性薛定谔方程(NLSE),它结合了伪受激拉曼散射(伪SRS)项,即,一个具有一阶空间导数的非保守三次孤子和一个外势,这有助于稳定孤子对抗伪SRS效应。孤子的动力学是通过分析和数值方法来解决的。孤子的准粒子近似(QPA)表明,SRS引起的孤子的波数的下移可以通过势力补偿,产生稳定的孤子。三个物理相关的潜力被认为是:谐波振荡器(HO)陷阱,空间周期余弦电位,和HO陷阱进行周期性的时间调制。被困脉冲(孤子)的平衡位置和它们的运动与被困和自由轨迹的制度准确预测的QPA和证实的直接模拟的基础NLSE。在时间调制的HO陷阱的情况下,参数共振被证明,在运动的形式与指数增长的振幅的振荡的驱动孤子。
2020-02-05 nlin.PS physics.optics physics.plasm-ph
Feedback-Controlled Self-Trapping of Solitons
University of Maryland Baltimore County(马里兰大学巴尔的摩县分校);Harvard University(哈佛大学)
本文提出一种光电自捕获方案,通过反馈控制驱动激光器相位调制抑制微谐振器噪声对微梳重复频率抖动的影响,无需外部低相位噪声射频源,可实现芯片集成,且噪声抑制效果与传统方法相当。
2026-10-14 nlin.PS physics.optics
Optical spatial solitons in soft-matter: mode coupling theory approach
我们预测,光的空间自陷可以发生在软物质中,包括广泛的一类新材料,如胶体,泡沫,凝胶,分形聚集体等。我们开发了一个一般的非局部理论,允许相关的麦克斯韦方程组的捕获状态的属性的特定材料的可测量的静态结构因子。我们给出了分形聚集体中稳定捕获的数值证据,并提出了软物质孤子谱的可能性。
2005-10-19 cond-mat.soft nlin.PS physics.optics
Vortical and fundamental solitons in dipolar Bose-Einstein condensates trapped in isotropic and anisotropic nonlinear potentials
我们预言了在具有排斥偶极-偶极相互作用(DDI)的偶极玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中存在稳定的基本亮孤子和涡旋亮孤子。凝聚体被困在二维平面的排斥接触相互作用的帮助下,其局部强度增长$\sim r^{4}$从中心到周边,而偶极子是垂直于自陷平面。垂直方向上的限制由通常的谐振子势提供。我们的目标是扩展最近引起的概念的明孤子和孤立涡的自陷的赝势,这是由从中心到外围的强度增长的排斥本地非线性引起的,当捕获机制与远程排斥DDI竞争的情况下。另一个目的是推广对各向异性非线性赝势中椭圆涡旋和孤子的分析。利用变分近似和数值模拟,我们构造了具有涡旋性的自陷模族$\ell =0$(基本孤子)、$\ell =1$和$\ell =2$ .在各向异性赝势的偏心率达到各自的临界值之前,含有$\ell =1$的基本孤子和涡旋都是稳定的。含$\ell =2$的旋涡仅在各向同性模型中是稳定的。
2013-08-02 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Soliton dynamics in symmetric and non-symmetric complex potentials
研究了在复势作用下孤子的传播动力学。大量的各种定性不同的潜力,包括周期性的,半无限的周期性和本地化的潜力,被认为是。研究了对称势和非对称势的情况对孤立子动力学的影响。孤子传输的动力学特性包括孤子的动态俘获、周期性和非周期性孤子质量变化以及非互易散射动力学。这些功能进行了系统的研究,利用有效粒子相空间的方法,这是显着的协议与直接数值模拟。的结果的一般性,使考虑潜在的应用中的增益和损耗的不均匀性是适当的工程,以提供理想的孤子动力学。
2014-08-22 nlin.PS
Spatial coherence singularities and incoherent vortex solitons
本文研究了在偏置光折变晶体中,部分非相干光通过相位位错自陷而产生的空间局域光涡旋。与相干自陷涡旋光束由于方位角不稳定性而衰减相反,当光的空间非相干性超过一定阈值时,非相干涡旋稳定。我们分析了非相干光涡旋的空间相干特性,揭示了旋涡场的空间相干函数中存在环状奇点,它可以表征涡旋在非线性介质中的稳定传播.
2004-10-24 nlin.PS
Dark Soliton Scattering in Symmetric and Asymmetric Double Potential Barriers
最近的理论研究的启发(亮)孤子二极管在多个散射体的系统中的效果,以及由实验研究的孤子杂质相互作用,我们认为一些典型的情况下,一对散射体的暗孤子的相互作用的例子。以一种与亮孤子的情况基本相反的方式(但与它们的“反粒子特征”相一致),我们发现暗孤子在通过第一个势垒时会加速,因此不能被第二个等高势垒捕获。一对不相等的势垒可以导致来自第二个势垒的反射,但是在势垒间区域中不会发生捕获。我们也给出了一些例子,动态调整的障碍,以陷阱的暗孤子在势垒间区域,但我们表明,这只能发生在有限的时间范围内,与暗孤子总是逃脱最终,相反的是什么是潜在的情况下与明亮的孤子。
2017-02-22 nlin.PS
Stable high-order solitons in spiral potentials
Zhejiang University of Science and Technology(浙江科技大学);Changzhi University(长治学院);Universidad de Tarapacá(塔拉帕卡大学)
研究螺旋势中立方-五次非线性介质支持的光学孤子,发现多种稳定态并证明其完全稳定性,为多稳态光学捕获提供新方法。
2026-04-01 nlin.PS
Quasiperiodic Envelope Solitons
分析了Fibbonacci光学超晶格中二次谐波产生引起的非线性波传播和级联自聚焦现象,并引入了非线性物理中的一个新概念--准周期孤子,它描述了准周期波的空间局域自陷。我们指出了最近实验产生的准周期孤子和部分非相干空间孤波之间的联系。
1999-07-26 nlin.PS patt-sol
Dipole-Mode Vector Solitons
我们发现了一种新的光矢量孤子,它起源于孤子诱导波导对偶极模的捕获。这些孤子,这似乎是两个组件系统的矢量性质的结果,比以前发现的光学涡旋模式孤子更稳定,并代表了一种新型的非常强大的非线性矢量结构。
1999-12-20 nlin.PS patt-sol
Noise-Free Generation of Bright Matter-Wave Solitons
我们展示了如何获得足够灵活的捕获势可以利用在三维原子亮物质波孤子的产生。我们的建议提供了一个路径,以产生明亮的孤子状态具有良好的保真度,相反,例如,通过费什巴赫共振的非绝热扫描的施加磁场。
2019-01-11 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Soliton interaction mediated by cascaded four wave mixing with dispersive waves
我们证明了两个光孤子之间的色散波的捕获发生时,孤子上的波的共振散射导致几乎完美的反射。从辐射到孤子的动量转移导致它们之间的相互吸引和随后的碰撞。在传输过程中,被捕获的辐射的光谱可以扩展或收缩,这是通过安排孤子的碰撞或分离来控制的。
2013-05-25 nlin.PS physics.optics
Stable NLS solitons in a cubic-quintic medium with a delta-function potential
本文研究了一维非线性薛定谔方程,该方程具有五阶吸引和排斥非线性的组合,并且具有一个由δ函数表示的俘获势。我们确定了所有的束缚态与正孤子的档案,通过明确的公式,并使用分歧理论,我们描述了他们的行为相对于传播常数。这些信息是用来证明他们的稳定性的严格理论的哈密顿系统的轨道稳定性。捕获势的存在产生了两个稳定的束缚态共存的制度,具有不同的功率和相同的传播常数。
2015-11-09 math.AP nlin.PS nlin.SI
Multidimensional self-trapping in linear and nonlinear potentials
孤子在1D模型中通常是稳定的对象,但它们直接扩展到2D和3D设置往往是不稳定的。特别是,普遍存在的非线性薛定谔(NLS)方程与立方自聚焦,只创建不稳定的2D和3D孤子,因为相同的方程引起的临界和超临界崩溃,在2D和3D的情况下,分别。本文提供了,首先,相关设置的审查,然而,使人们有可能创建稳定的2D和3D孤子,包括嵌入涡。这里考虑的主要稳定方案是:(i)竞争(例如,这些研究包括:(1)BEC动力学的线性和非线性效应;(2)线性和非线性俘获势;(3)BEC动力学的Lee-Huang-Yang修正,从而形成稳定的量子液滴;(4)二元BEC中的自旋轨道耦合(SOC)效应;(5)SOC在非线性光波导中的模拟,包括PT对称光波导。此外,详细总结的结果表明,创建稳定的2D和3D孤子的计划的基础上通常的线性捕获势或有效的非线性,这可能是通过局部非线性强度的空间调制引起的。后一种设置是特别有前途的,使得有可能使用自散焦介质,与本地的非线性强度增长足够快,从中心到外围,创造了各种各样的稳定的多维模式。除了基本模式和涡环之外,3D模式可以是hopfions,即,具有两个独立拓扑荷的扭曲涡环。在这种情况下,不仅以数值形式,而且通过分析方法,如变分近似和Fermas-Fermi近似,得到了许多关于多维孤子的结果。
2021-10-31 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
Vector mixed-gap surface solitons
研究了均匀介质与刻在克尔型非线性介质中的光晶格之间的界面所支持的混合带隙矢量表面孤子的性质。这种混合能隙孤子的分量来自晶格谱的不同能隙,它们之间的相互俘获导致了稳定矢量态的形成。非稳定孤子分量通过与稳定分量的交叉耦合而稳定。我们发现,矢量混合间隙表面孤子表现出一种新的组合的矢量表面波和间隙孤子的属性。
2006-05-24 nlin.PS physics.optics
Controllable soliton emission from a Bose-Einstein condensate
通过数值模拟,我们证明了在浅的光学偶极阱中,物质波从玻色-爱因斯坦凝聚体的可控发射。该过程是由沿捕获轴的散射长度的空间变化触发的。在我们的方法中,外耦合机制是原子-原子相互作用,因此,陷阱保持不变。一旦发射出去,物质波就会形成一个坚固的孤子。我们计算分析的参数,这种原子孤子机枪的实验实施。
2005-06-07 cond-mat.other nlin.PS
Dipole and quadrupole solitons in optically-induced two-dimensional defocusing photonic lattices
对二维光致散焦光子晶格中的偶极和四极孤子进行了理论预测和实验观察。结果表明,同相最近邻偶极子和异相次最近邻偶极子的存在,并可以在中等强度区稳定。其他类型的偶极子总是不稳定的。同相最近邻的四极子也可以数值获得,并且也可以是线性稳定的。异相,最近邻的四极被发现是典型的不稳定。这些数值结果被发现是对齐的主要预测分析中得到的离散非线性薛定谔模型。最后,偶极和四极结构的实验结果,表明这种结构的自陷在散焦晶格中可以实现的非线性晶体的长度(10 mm)。
2008-05-17 nlin.PS
Enhanced soliton transport in quasi-periodic lattices with short-range aperiodicity
研究了多个调制频率描述的准周期结构中的线性传输和非线性孤子输运。我们发现,在混合频率共振的共振散射限制了传输效率的本地化波包,导致辐射和可能的捕获孤子。我们得到了一个明确的解析表达式的最佳准周期晶格配置文件,其中额外的非周期调制抑制混合频率共振,导致孤子迁移率的显着增强。我们的结果可应用于光子波导结构的设计,以及原子玻色-爱因斯坦凝聚体的磁微阱阵列的设计。
2005-07-14 nlin.PS physics.optics
Polychromatic soliton molecules
孤子分子是由相互作用的基本孤子组成的束缚态,与量子力学中的化合物和现象有着惊人的相似之处。虽然在各种平台上已经观察到由两个或多个时间锁定的孤子组成的光学分子,但由不同频率的束缚孤子形成的孤子分子只是最近才在理论上提出。在这里,我们报告的多色孤子分子内的锁模激光腔的观察,实现所需的色散通过实施光谱脉冲整形器。该系统支持两个或多个频率不同但群速度相同的孤子。我们的研究结果开辟了新的探索方向,在复杂的色散系统的非线性动力学,并提供了一个方便的平台,光学类比相互捕获和光谱隧道量子力学。
2020-07-02 nlin.PS physics.optics
Two-color soliton meta-atoms and molecules
本文研究非线性波导中双色孤子分子的束缚机制,提出基于交叉相位调制的吸引势阱模型,揭示强-弱脉冲构成元原子及等幅脉冲构成分子的动力学行为,并发现周期性振幅变化可引发Kushi梳状多频辐射。
2023-03-02 nlin.PS physics.comp-ph physics.optics
Quantum switches and quantum memories for matter-wave lattice solitons
我们研究了通过使物质波晶格孤子与对应于光晶格缺陷的“有效”势(势垒/阱)相互作用实现量子开关和量子存储的可能性。在与“有效”势垒相互作用的情况下,亮晶格孤子经历了从完全透射到完全反射(量子开关)的临界势垒高度的突变。孤子在“有效”势阱中的捕获和按需释放,而没有损失,表明将该系统用作量子存储器的可行性。还报道了缺陷作为控制两个孤子之间相互作用的一种方法。
2006-12-14 cond-mat.other nlin.PS
Self-trapping threshold in disordered nonlinear photonic lattices
本文通过数值计算和实验研究了耦合无序对一维非线性光波导阵列自陷动力学的影响。有效平均传播常数的上下限的存在允许一个广义定义的阈值功率的孤子本地化的发病。当与完全有序的系统相比,这个阈值被发现在耦合无序的存在下降低。
2013-04-04 cond-mat.dis-nn nlin.PS physics.optics
Gap solitons in grating superstructures
本文报道了周期调制布拉格光栅(BG)的一般模型中的间隙孤子(GS)的研究结果,其中包括BG啁啾或局部折射率的周期调制,以及局部反射率的周期变化。我们证明,虽然先前研究的反射率调制强烈地使所有孤子不稳定,但周期性啁啾调制是一种新的特征,它使一个新的双峰基本BG族稳定在负频率的侧带隙中(间隙No.-1),并使孤子稳定在中心带隙中(No. 0)。这两个孤子族表现出双稳态,在相等的能量值共存。此外,在带隙-1处的基态GSs对形成稳定的四峰束缚态。研究了孤子的自陷和迁移率。
2008-05-13 nlin.PS physics.optics
Solitonic dispersive hydrodynamics: theory and observation
色散介质中普遍存在的非线性波包括局域孤子和扩展的流体力学状态,如色散激波。尽管它们在物理上的突出地位以及对每一个单独进行的深入理论和实验研究的发展,但缺乏孤立子和色散流体力学的实验和统一理论。本文介绍了一种广义孤子平均场论,并将其用于描述宏观流体动力学流中孤子的传播。确定了两个普遍的绝热运动不变量,预测流体动力学状态的孤子捕获或传输。孤子入射到光滑的膨胀波或压缩的、快速振荡的色散激波上的结果是相同的,这种效应称为流体动力学互易性。粘性流体管道上的实验定量地证实了孤子平均场论对非线性光学、超流体、地球物理流体和其他色散流体动力学介质具有更广泛的意义。
2018-03-01 nlin.PS physics.flu-dyn
Dynamics of the localized nonlinear waves in spin-1 Bose-Einstein condensates with time-space modulation
本文研究了自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体中局域非线性物质波的动力学行为。利用相似变换求解了三个耦合的Gross-Pitaevskii方程,得到了两类以Jacobi椭圆函数和Mathieu方程表示的物质波精确解.旋量物质波的局域态描述了矢量呼吸孤子、运动呼吸孤子、准呼吸孤子和共振孤子的动力学行为。稳定性分析结果表明,一阶矢量呼吸孤子、准呼吸孤子、共振孤子和运动呼吸孤子都是稳定的,而运动呼吸孤子是不稳定的。我们还提出了在未来的实验中实现这些现象的实验参数。
2017-02-09 nlin.PS nlin.SI
Buffering and Trapping Ultrashort Optical Pulses in Concatenated Bragg Gratings
提出了超短光脉冲在级联布拉格光栅(BG)结构中的强延迟,包括以布拉格孤子的形式减速和停止。脉冲的操纵进行,使用非线性效应,在啁啾BG段,这是链接,通过一个缺陷,到一个均匀的光栅。超短脉冲的存储被证明是非常强大的输入场强度的变化,这表明在这样的结构中存储超快光脉冲的可行性。物理估计产生的BG写在硅。
2013-10-31 nlin.PS physics.optics
Dynamic soliton-mean flow interaction with nonconvex flux
在修正的Korteweg-de Vries(mKdV)方程的框架下研究了局部孤立波与大尺度时变色散平均流的相互作用,该方程是分层流体中非线性内重力波传播的正则模型.所研究的相互作用的主要特征是,孤立波和大尺度平均流-一个稀疏波或色散冲击波(波状孔)-由相同的色散流体动力学方程描述。最近对这种新型的动态孤子-平均流相互作用的理论和实验研究揭示了两种主要情况,即孤立波要么穿过连接两个恒定渐近状态的变化平均流,要么被困在其中。在本文中,它是证明了一个非凸的流体动力通量的存在下,介绍了重大修改的传输和捕获的情况。减少一组Whitham调制方程,称为孤立波调制系统,是用来制定一个一般的,近似的数学框架孤波平均流相互作用与非凸通量。孤立波捕获是方便地表示在孤立子系统的交叉特性。对mKdV方程的数值模拟结果与调制理论的预测一致。发达国家的理论利用色散流体动力学偏微分方程的一般性质,而不是完全可积的mKdV方程。因此,这里开发的数学框架,使应用程序的其他流体动力学上下文受到非凸通量。
2021-02-28 nlin.PS physics.flu-dyn
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
Vortex modes supported by spin-orbit coupling in a laser with saturable absorption
本文引入了一个具有自旋轨道耦合的二维复Ginzburg-Landau方程组,描述了具有可饱和增益和吸收的宽口径微腔激光器。我们报道了该系统中的双组分自陷耗散激光孤子族。SOC项由二阶微分算子表示,该微分算子设置两个分量的涡度之间的差$|ΔS|=2$。我们已经发现了两种类型的稳定孤子:涡反涡(VAV)和半涡(SV)的束缚态,分别具有涡度$\left( -1,+1\right) $和$\left( 0,2\right) $。在以前的工作中,这些类型的2D局域态被发现只有在模型中,包括一个陷阱的潜力,而我们正在处理的latteraly无约束(自由空间)模型中的自陷效应。SV态在增益系数值的一个窄区间内是稳定的。对于VAV状态,稳定性区间更宽,并且可以通过使SOC更强来扩展稳定性区间(尽管没有SOC的系统也具有稳定性区间)。我们已经发现了三个分支的VAV和SV类型的固定解决方案,两个不稳定和一个稳定。后者是一个吸引子,因为不稳定的状态自发地转变为稳定的状态,同时保持其分量的涡度。不同于先前已知的2D局域态,通过捕获势和SOC的组合来维持,在本系统中,VAV和SV复合物在没有扩散的情况下是稳定的。与保守模型中的亮孤子相比,耗散孤子的化学势为正。
2018-10-29 nlin.PS physics.optics
Controlled Fission and Superposition of Vector Solitons in an Integrable Model of Two-Component Bose-Einstein Condensates
针对双组分 BEC 的 Gross-Pitaevskii 可积模型,本文用规范变换构造四孤子解,揭示叠加、裂变与保形碰撞,并通过时变相互作用和俘获势实现受控四孤子裂变。
2025-07-27 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Controlled manipulation of solitons in a recirculating fiber loop using external potentials
本文提出了一种基于光纤的平台,通过外部势场实现对孤子的精确操控,展示了孤子捕获、参数激发和多孤子相互作用,揭示了孤子的粒子行为,并为非线性波动力学研究提供了实验工具。
2025-12-03 nlin.PS physics.optics
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
Self-trapping under the two-dimensional spin-orbit-coupling and spatially growing repulsive nonlinearity
我们详细阐述了一种在具有接触排斥相互作用的二元自旋-轨道(SO)耦合玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中产生二维和一维(2D和1D)自陷模的方法,BEC的局域强度从中心到外围增长足够快.特别是,一个精确的半涡(SV)的解决方案被发现的反高斯径向调制分布。精确的模式包括在数值产生的SV孤子族。也产生了其他族的混合模(SV)以及SV和SV的激发态。虽然激发态在所有以前研究的模型中是不稳定的,但在本模型中是部分稳定的。在一维情况下,也得到了SV的对应物\textit{semi-dipole}孤子的精确解。家庭的半偶极子,以及1D版本的双极,产生数值。
2018-03-08 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics