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
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
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
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
Slow-light all-optical soliton diode based on tailored Bragg-grating structure
提出了一种基于夹层非线性布拉格光栅结构的全光孤子二极管(AOSD):线性啁啾布拉格光栅与均匀布拉格光栅连接,再与啁啾布拉格光栅连接。通过引入两个具有非线性的空间非对称啁啾布拉格光栅实现了非互易性。当发射皮秒高斯脉冲进入设置时,获得高达150的高透射比。我们发现,当脉冲波长选择在光子带隙附近时,这种脉冲以孤子的形式以相当小的速度($<0.03c$)传播。
2015-05-13 nlin.PS physics.optics
Solitons in a system of three linearly coupled fiber gratings
我们介绍了一个模型的三个平行耦合的非线性波导芯配备布拉格光栅(BG),形成一个等边三角形。本文的目的是研究该系统中的孤子及其稳定性。对于较早研究的双核系统也得到了新的结果。家庭的对称和反对称的解决方案被发现分析,扩展超出了光谱间隙的双和三核心系统。此外,这些家庭坚持的情况下(核之间的强耦合),当系统的线性频谱没有差距。在三核系统中发现了三种不同类型的非对称孤子。它们只存在于谱隙内,但在谱隙外也存在非零尾非对称孤子。对称孤子是稳定的两种类型的非对称孤子从他们分叉点。在分叉点以外,一类非对称孤子是稳定的,另一类则不是。然后,他们交换了他们的稳定性。在双芯和三芯系统中,对称孤子的稳定区域远远超出了带隙,在系统完全没有带隙的情况下仍然存在。反对称孤子的整个稳定区域都位于带隙之外。因此,在实验中可以观察到孤子在多芯BG在一个更宽的频带比单芯之一,并在一个更宽的参数范围比它可以预期的。
2003-10-15 nlin.PS
Optoacoustic solitons in Bragg gratings
光隙孤子是布拉格光栅非线性和色散平衡的产物,它可以通过电致伸缩与声波耦合。这就产生了一种新的“间隙声学”孤子(GAS),我们找到精确的解析解。GAS由类似于光隙孤子的光脉冲组成,由伴随的声子脉冲修饰。接近声速时,声子分量较大。在亚(超声)声孤子中,声子脉冲是正(负)密度变化。与声场的耦合抑制了孤子的振荡不稳定性,并使超声速孤子产生明显的不稳定性,这可能使气体减速并改变方向,最终使孤子成为亚声速孤子。
2007-06-20 nlin.PS physics.optics
Three-Wave Modulational Stability and Dark Solitons in a Quadratic Nonlinear Waveguide with Grating
本文研究了具有二次非线性的平面波导中两个基频(FF)和一个二次谐波(SH)组成的系统中的连续波(CW)态和暗孤子(DS),FF分量通过布拉格光栅上的谐振反射线性耦合。我们证明,在通常的情况下,在二次空间域模型,CW状态与FF和SH组件之间的相移调制稳定在一个广泛的参数区域在这个系统中,只要CW波数不属于系统的谱隙。固定的基本DS的数字发现,也通过一个专门设计的解析近似构造。还发现了两个和三个DS的束缚态。通过计算相应的本征值,证明了在CW背景稳定的情况下,基本DS和双孤子束缚态是稳定的,并在直接模拟中得到了验证。也发现了倾斜的DS。它们在倾斜的有限值处获得最大对比度,这不依赖于相位失配。在随着失配而增长的倾斜的最大值处,DS合并到CW背景中。倾斜孤子之间的相互作用是完全弹性的。
2004-03-18 nlin.PS
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
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
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
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
Dissipative soliton excitability induced by spatial inhomogeneities and drift
我们发现,在空间不均匀性和漂移时,系统中显示耗散孤子的兴奋性是通用的。因此,当向系统添加不均匀性和漂移时,不具有振荡状态的系统(例如原型Swift-Hohenberg方程)中的耗散孤立子会显示振荡以及I型和II型激发性。这种丰富的动力学行为源于对不均匀性的钉扎和漂移的拉动之间的相互作用。这里提出的方案提供了一个一般的理论理解的半导体微谐振器中的耗散孤子的振荡制度。我们的研究结果也打开了在各种物理系统中观察这种现象的可能性。
2013-02-14 nlin.PS
Dissipative solitons characterization in singly resonant optical parametric oscillators: a variational formalism
本研究针对单谐振简并光学参量振荡器中的单峰时间耗散孤子,采用Kantarovich优化与拉格朗日变分方法推导近似解析解,得到孤子能量、峰值功率及存在边界的解析估算,且与纯二次系统数值结果吻合良好。
2023-06-09 nlin.PS
Dissipative Kerr solitons and Cherenkov radiation in optical microresonators with third order dispersion
我们提出的渐近和数值分析的结果耗散克尔孤子回音壁模式微谐振器的高阶色散项的影响,导致色散波的出现(切伦科夫辐射)。将直接微扰法与矩量法相结合,得到了色散波的频率、强度、谱宽和孤子速度的表达式。研究了孤子和色散波的相互影响。色散波的形成导致孤立子谱最大值从泵浦频率(谱反冲)偏移,而孤立子使色散波谱峰从零色散点偏移。
2017-02-28 nlin.PS
Envelope quasi-solitons in dissipative systems with cross-diffusion
本文考虑两组分反应-交叉扩散型非线性耗散空间扩展系统。以前,这样的系统被证明支持“准孤子”脉冲,它具有固定的稳定结构,但可以从边界反射,并相互穿透。目前,我们证明了一种不同类型的准孤子,与现象类似的包络孤子在非线性薛定谔方程:时空振荡与光滑的包络,与振荡的速度不同的速度的包络。
2011-08-27 nlin.PS
Induced Waveform Transitions of Dissipative Solitons
在一维五次复Ginzburg-Landau方程的框架下,分析了外力对耗散孤子动力学的影响.的潜在帐户的外力操纵,并由三个对称排列的势阱,其深度被认为是可变的沿纵向坐标。发现在这种势的影响下,可以实现在相同物理条件下共存的不同孤子波形之间的跃迁。应用低维相空间分析,以证明,通过改变电位分布,不同的孤子波形之间的过渡可以在一个可控的方式进行。特别地,它表明,通过一个选定的潜在的,传播的平稳耗散孤子可以转化为另一个平稳孤子以及周期,准周期,混沌时空耗散结构。
2017-09-06 nlin.PS
Thermodynamics of Dissipative Solitons
本研究建立远离平衡非线性系统热力学与耗散孤子的类比,揭示其准粒子聚集体结构与热力学特性,指出锁模激光强啁啾脉冲的能量可扩展性,并阐明能量缩放的相干性丧失与热化限制。
2023-08-11 nlin.PS
Anomalous diffusion of dissipative solitons in the cubic-quintic complex Ginzburg-Landau equation in two spatial dimensions
我们证明了在一个“简单的”和确定性的原型模型:在两个空间维度的五次复杂的金斯堡-朗道方程的耗散孤子的异常扩散的发生。它们的动力学的主要特点,引起的非对称爆炸,可以模拟由subdiffusive连续时间随机游走,而在只占主导地位的情况下,不对称爆炸,它成为正常扩散的特点。
2018-03-22 nlin.PS
Impact of higher-order effects on dissipative soliton in metamaterials
研究了三阶色散(TOD)、四阶色散(FOD)、五阶非线性(QN)、自陡(SS)和二阶非线性色散(SOND)等高阶效应对异向介质中耗散孤子(DS)动力学行为的影响。考虑每个高阶效应作为一个扰动的系统和以下拉格朗日变分方法,我们证明了稳定的动态DS之间的相互作用的结果,不同的高阶效应。我们还进行了数值分析,以确认分析结果。
2020-07-17 nlin.PS
Numerical Simulations of Snake Dissipative Solitons in Complex Cubic-Quintic Ginzburg-Landau Equation
数值模拟复杂的五次Ginzburg-Landau方程(CCQGLE),一个典型的方程在各种学科的耗散系统的弱非线性行为,揭示了五个全新的类脉冲或孤立波的解决方案,即脉动,蠕动,蛇形,爆发,混沌孤子。在这里,我们开发了一个理论框架分析的CCQGLE的一类耗散解(蛇形孤子)的完整的时空结构,使用变分逼近技术和动力系统理论。通过对全非线性复偏微分方程和变分近似下的三个常微分方程组的数值模拟,研究了蛇形孤子的定性行为.
2013-04-08 nlin.PS
Cascade replication of dissipative solitons
我们报道了一种新的耗散孤子级联复制效应。它是在一个共同的模型的基础上的框架内讨论的一维五次复杂的金斯堡-朗道方程,其中一个额外的线性项被引入到帐户从一个特定的潜在的外部施加的力的扰动。以平面波导中的光束传输为例,说明了这种效应的表现形式。该波导由一个能够引导耗散孤子的非线性层和一个磁光衬底组成。在波导中,外力被认为是一个不均匀的磁场,它是由调制电流沿波导顶部的一组直接导线流动引起的。
2017-04-23 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
Bistability between different dissipative solitons in nonlinear optics
我们报告的观察不同的本地化结构共存的扩展系统中相同的参数值。实验结果进行了非线性光学干涉仪,并充分证实了数值模拟。每种局域结构的存在都与观察到的相应的离域模式有关。定量评估的范围内的泵参数允许局域结构之间的双稳态。的现象上的其他相关参数的依赖关系进行了讨论。
2004-07-15 nlin.PS
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
Mid-Band Dissipative Spatial Solitons
研究了折射率横向调制的非线性光学微腔中的耗散空间孤子。除了“正常”和“交错”耗散孤子,类似于空间调制保守系统中的那些,一个窄的“中间带”孤子,没有保守系统中的对应物。
2003-02-14 cond-mat.soft nlin.PS physics.optics
Fusion of necklace-ring patterns into vortex and fundamental solitons in dissipative media
基于二维复Ginzburg-Landau方程和五阶非线性项,我们证明了在激光腔的一般模型中,局域空间光束的项链形阵列可以合并成稳定的基孤子或涡旋孤子.融合的结果由初始项链中珠子的数量2N及其拓扑电荷M控制。我们预测并通过系统模拟证实了出射孤子的涡度是N和M之差的绝对值。发现并解释了融合的阈值特性。如果阵列的初始半径(R 0)太大,它只是保持项链形状(如果R 0稍微小一点,项链的特征是部分熔合),而如果R 0太小,阵列消失。
2007-12-18 nlin.PS
Optical Solitons in Periodic Media with Resonant and Off-Resonant Nonlinearities
综述了周期非线性介质中光孤子的特性。重点是孤子在周期性折射介质(布拉格光栅)纳入一组周期性的薄层的两个层次的系统共振相互作用的领域。这种介质支持在布拉格光栅的带隙中传播的各种亮和暗的"间隙孤子",以及它们的多维类似物(光子弹)。这些新的间隙孤子与具有三次或二次非共振非线性的周期性介质中的间隙孤子有很大的不同。
2000-07-08 nlin.PS physics.optics
Nonlinearity managed dissipative solitons
研究了具有强非线性管理的复五次Ginzburg-Landau(GL)方程中局域脉冲的动力学性质。广义复GL方程,平均超过快速调制的非线性,推导出。我们采用变分方法,这个平均方程导出一个动力系统的耗散孤子参数。通过对该动力系统和完整GP方程的数值模拟,我们证明了该模型中存在非线性管理的耗散孤子。得到了爆炸孤子稳定化的参数区域。
2020-12-21 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
Synchrotron radiation of dissipative solitons in optical fiber cavities
本文用解析法和数值方法研究了孤立子振荡结构色散波的新的共振发射。导出了辐射的共振条件,并证明了预测的共振与数值模拟中观察到的谱线完全匹配。讨论了辐射的复杂反冲效应对孤子动力学的影响。
2015-03-22 nlin.PS physics.optics
Two-dimensional dissipative solitons supported by localized gain
我们发现,在二维非线性薛定谔方程的局域增益和非线性立方耗散之间的平衡允许存在稳定的二维局域模式,我们确定为孤子。只有当增益足够强并且能量流超过某个阈值时,这种模式才存在。观察到的孤子既不经历衍射扩展也不崩溃。当增益超过临界值时,对称性发生破缺,出现非对称耗散孤子。
2010-12-03 nlin.PS physics.optics
Chirped dissipative solitons of the complex cubic-quintic nonlinear Ginzburg-Landau equation
得到了一维复五次非线性Ginzburg-Landau方程的啁啾孤立脉冲(啁啾耗散孤子)近似解析解。在正常色散控制谱耗散的条件下,这些解是稳定的和高精度的。孤子的参数空间是三维的,这使得它们在整个方程参数范围内都是容易追踪的。啁啾耗散孤子的标度特性在高能超快激光物理中具有重要的应用价值。
2009-08-03 nlin.PS physics.optics
Dissipative surface solitons in periodic structures
我们报道了半无限晶格与均匀克尔介质界面上的耗散表面孤子。孤子的存在是由于近表面晶格通道中的放大与双光子吸收之间的平衡。在聚焦和散焦介质中,当相应态的传播常数落入频谱的一个总的半无限和/或一个总的有限间隙(即在两种介质中线性波的传播都被抑制的区域)时,都存在稳定的耗散表面孤子。一般情况下,当放大系数超过阈值时,表面孤子形成。当孤子形成于有限总间隙中时,线性增益也存在上限。
2010-07-21 nlin.PS physics.optics
Dissipative Kerr solitons, breathers and chimera states in coherently driven passive cavities with parabolic potential
我们分析了抛物型势场中耗散克尔孤子的稳定性和动力学性质。这种潜在的稳定振荡和混乱的制度,有利于静态DKS的产生。此外,潜在的诱导出现新的耗散结构,如不对称呼吸和嵌合体的状态。基于这些状态的模式分解,我们揭示了潜在的模态相互作用。
2022-12-26 nlin.PS physics.optics
Protected generation of dissipative Kerr solitons in supermodes of coupled optical microresonators
由两个倏逝耦合高Q微谐振器组成的受驱动耗散光子二聚体是多模孤子晶格的基本单元。它已经证明了各种涌现的非线性现象,包括超模孤子的产生,对称性破缺,孤子跳跃。在这篇文章中,我们提出了另一个方面的耗散孤子产生耦合谐振器,揭示了这种系统的优势,传统的单谐振器平台。也就是说,我们表明,孤子的可及性急剧变化的对称和反对称的二聚体的超模家庭。线性测量表明,横向模式之间的耦合,这引起避免模式交叉,几乎可以完全抑制。我们解释了这种现象的起源,并显示其对任何类型的耦合高Q谐振器的晶格中的耗散克尔孤子形成过程的重要影响。选择一个特定的拓扑Su-Schrieffer-Heeger模型的例子,我们演示了如何可以保护边缘状态从与高阶模的相互作用,允许拓扑克尔孤子的形成。
2022-08-16 nlin.PS physics.optics
Stabilization of Spatiotemporal Dissipative Solitons in Multimode Fiber Lasers by External Phase Modulation
在这项工作中,我们介绍了一种稳定时空孤子的方法。这些孤子对应于多模光纤激光器中的光弹、能量可伸缩的波导振荡器和放大器、玻色-爱因斯坦凝聚体中的局域相干图样等。我们证明了由空间横向(径向)抛物线梯度折射率和耗散分布形成的三维限制势,结合二次时间相位调制,可以允许产生稳定的时空耗散孤子。这对应于将相位锁模与分布式克尔透镜锁模相结合。我们的孤子特性和稳定性的研究是基于广义耗散Gross-Pitaevskii方程的解析解和数值解。这种方法可以导致在多模光纤激光器、波导振荡器和弱耗散玻色-爱因斯坦凝聚体中形成的相干时空光束结构中获得更高的能量(或凝聚体质量)。
2022-08-11 nlin.PS physics.optics
Interactions of the solitons in periodic driven-dissipative systems supporting quasi-BIC states
本文研究了周期性波纹光波导中耗散间隙孤子的动力学行为,其线性激励谱中包含一个连续介质中的准束缚态模式。这些系统可以支持各种各样的稳定的亮和暗耗散孤子,可以相互作用,并与泵的不均匀性。本文的重点之一是研究抽运光的慢变化对孤子行为的影响。结果表明,对于固定的参数集,泵浦非均匀性对不同类型孤子的影响是不同的。本文的第二个主要目标是系统地研究相同或不同种类的孤子之间的相互作用。结果表明,孤子间的相互作用可以发生各种情况:孤子可以相互排斥或吸引。在后一种情况下,孤子可以湮灭,融合成单个孤子或形成新的束缚态,这取决于相互作用孤子的种类和系统参数。
2021-09-09 nlin.PS physics.optics
Driven Dissipative Soliton Resonance
Norwegian University of Science and Technology(挪威科技大学);TU Wien(维也纳工业大学);ATLA lasers AS(ATLA激光有限公司)
本文研究注入同步低功率单模种子对耗散孤子能量可扩展性的影响,揭示多脉冲阈值及随机共振导致的不稳定岛屿,并分析种子功率对锁模阈值的双重作用。
2025-09-29 nlin.PS physics.optics
Dissipative Nonlinear Thouless Pumping of Temporal Solitons
本文研究非保守光学系统中耗散时间孤子的 Thouless 泵浦,基于复 Ginzburg-Landau 方程发现两种耗散诱导的非线性拓扑相变,揭示了耗散、非线性与拓扑的动力学相互作用。
2024-09-05 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Dissipative quadratic solitons supported by a localized gain
本文提出了在具有$χ^{(2)}$(二次)非线性光学介质中产生稳定耗散孤子的两种模型。为了补偿系统的基频(FF)和二次谐波(SH)分量中的空间均匀损耗,增加了携带线性增益的强烈局部化的“热点”,作用于FF分量或SH分量。在这两个系统中,我们使用数值方法来找到家庭的耗散$χ^{(2)}$孤子钉扎的“热点”。存在域和稳定域的形状可能相当复杂。孤子的存在边界,对应于导模的线性化版本的系统,得到的解析形式。这些孤子具有空间对称孤子的自发对称性破缺和双稳态等显著特征。
2014-10-18 nlin.PS physics.optics
Quantum dynamics of Dissipative Kerr solitons
环形微谐振器中由参量增益引起的耗散克尔孤子通常在经典平均场框架内描述。在这里,我们发展了一个量子力学模型的耗散克尔孤子的截断Wigner方法,它占量子效应的最低阶。我们表明,孤子经历了有限的寿命,由于量子涨落源于损失。根据开放量子系统的理论阅读结果,可以估计系统的Liouvillian谱。它的特征是在量子涨落为零的极限下,虚部为有限而实部为零的本征值集合。这一特性表明,耗散克尔孤子是一类特殊的耗散时间晶体。
2021-12-01 nlin.PS physics.optics quant-ph
Distributed Kerr-Lens Mode-Locking Based on Spatiotemporal Dissipative Solitons in Multimode Fiber Lasers
介绍了多模光纤激光器中稳定时空孤子的形成机制。这是基于空间梯度耗散,导致分布式克尔透镜锁模。我们的分析涉及广义耗散Gross-Pitaevskii方程的解决方案。该方程在非线性物理学中有广泛的应用,包括非线性光学、时空图案形成、等离子体动力学和玻色-爱因斯坦凝聚体。我们证明,耗散和非耗散物理机制的精心控制的结果在稳定的(2+1)维耗散孤子的自出现。实现这样一种状态并不需要任何额外的耗散非线性的存在,如激光器中的锁模器,或玻色-爱因斯坦凝聚体中的非弹性散射。我们的方法允许通过相干局域结构(例如超短激光脉冲或玻色-爱因斯坦凝聚体)获得稳定的能量(或“质量”)。
2020-07-10 nlin.PS physics.optics
A nonpolynomial Schroedinger equation for resonantly absorbing gratings
我们导出了一个带根式项的非线性薛定谔方程,其形式为(1- |V| ^2)的平方根,作为光学介质的渐近模型,该光学介质由一组周期性的二能级原子薄层组成,与电磁场共振相互作用并引起布拉格反射。发现了一族亮孤子,它分裂成稳定和不稳定的两部分,严格遵守Vakhitov-Kolokolov判据。最大振幅的孤子为|V| = 1,得到了明确的解析形式.它是一个“准峰”,在中心有三阶导数的不连续性。还发现了精确椭圆余弦波族,它们被构建为准峰的周期链。最终的解决方案属于家庭的暗孤子,与背景水平|V| = 1,是一个暗孤子,也得到了明确的分析形式。那些不稳定的亮孤子在达到临界振幅|V| = 1时会自我破坏(如果受到扰动)。这个临界点周围的波场的动力学进行了研究分析,揭示了一个开关的系统进入一个不稳定的阶段。研究了亮孤子间的碰撞。快孤子之间的碰撞是准弹性的,而缓慢移动的孤子合并成呼吸子,呼吸子可能持续存在或消失(在后一种情况下,也通过达到|V| = 1)。
2011-01-30 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
The KdV soliton crosses a dissipative and dispersive border
我们证明了孤子的行为,而在非耗散和色散常数介质中移动遇到一个有限宽度的障碍与不同的耗散和/或色散;超出层色散是恒定的(但不一定是相同的值)和耗散是零。通过的波要么保持孤子的形式(尽管参数不同),要么成为双孤子。反射波可以忽略不计或不存在。这模拟了一种类似于光通过蒸汽饱和/冷凝区域从潮湿空气传递到干燥空气的情况。给出了利用KdV守恒量的相对衰减对输出预测的一些粗略估计。关键词:KdV- Burgers,非均匀分层介质,孤子,双孤子,反射,折射。
2020-02-02 nlin.PS nlin.SI
Modelling Solutions to the Kdv-Burgers Equation in the Case of Non-homogeneous Dissipative Media
研究了孤子在非耗散介质中运动时遇到有限耗散势垒时的行为。建模包括有限耗散层的情况,类似于穿过空气-玻璃-空气的波,以及从非耗散层进入耗散层的波(类似于光从空气到水的通道)。可以预见的耗散导致孤子振幅/速度降低,但在孤子路径上的有限障碍的情况下发生了一些新的影响:波离开耗散障碍后,它保留了孤子的形式,但反射波作为小的准谐波振荡(呼吸器)。呼吸子在穿过障碍物时比孤立子传播得快。
2017-07-12 nlin.PS nlin.SI
Dissipative plasmon-solitons in multilayer graphene
研究了石墨烯片多层堆叠结构的非线性特性。据预测,这样的结构可以支持耗散等离子体孤子产生和支持的外部激光辐射。导出了描述Otto组态中平面波驱动的非线性等离子体激元空间动力学的新的非线性方程,预测了石墨烯结构中单峰和多峰耗散孤子的存在。
2013-11-21 cond-mat.mes-hall nlin.PS physics.optics
Dissipative switching waves and solitons in the systems with spontaneously broken symmetry
研究了相干光垂直入射时,一维周期波纹非线性波导中自发对称性破缺分岔引起的双稳现象。数值研究了连接不同对称态的开关波的形成和稳定性。结果表明,开关波可以形成稳定的静止和运动束缚态(耗散孤子)。讨论的非线性局域波的创建协议的建议和验证的数值模拟。
2021-02-15 nlin.PS physics.optics
Quasi-Solitons in Dissipative Systems and Exactly Solvable Lattice Models
本文用一阶时滞微分差分方程组描述了耗散系统中密度波的形成,称之为准孤子。对于同向运动的密度波,系统退化为一些精确可解的格点模型。我们构造了一个激波解和一个准孤子解,并证明了存在伪守恒量来表征同向运动波的形成。给出了最简单的非平凡解,讨论了弛豫过程中出现的级联现象,并对斑图形成进行了讨论。
1999-01-29 nlin.PS patt-sol
Soliton transmutations in KdV--Burgers layered media
研究了孤子在非耗散介质中运动时遇到耗散势垒时的行为。建模包括有限耗散层的情况,以及波从耗散层进入非耗散层,反之亦然。新的影响的情况下,数值有限的障碍上的孤子路径:第一,如果耗散分布的形式具有冻结孤子的形式,离开耗散障碍的波成为一个双孤子和反射波出现作为一个比较小的准谐波振荡。第二,如果耗散是负的(波,而不是失去能量,与它泵)通过波是一个更大的振幅和速度的孤立子。第三,当KdV-Burgers的行波解(它是耗散区域中的冲击波)进入非耗散层时,这种冲击转变为KdV已知的准谐波振荡。
2019-07-21 nlin.PS nlin.SI
Dissipative solitons for bistable delayed-feedback systems
研究了Ikeda模型中的非线性延迟反馈如何诱导孤立脉冲,即耗散孤子。这些状态被清楚地识别在一个虚拟的时空表示的延迟方程,我们发现,它们的出现的条件是一个非线性函数的双稳性和负的延迟反馈的字符。在数值模拟和物理电子学实验中识别出了暗孤子和亮孤子,显示出良好的定性对应,从而证明了该现象的鲁棒性。随着单一的尖峰孤子,各种复合孤子为基础的结构,在一个广泛的参数区域的路线上,从规则的动态(两个静态)发展的时空混沌。共存的基于孤子的状态的数量随着延迟而快速增长,这可以在信息存储的背景下打开新的视角。
2018-10-04 nlin.AO nlin.PS
Stable high-charge vortex dissipative solitons in azimuthally modulated waveguide arrays with localized gain
Changzhi University(长治大学);Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学)
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
Fundamental and vortex dissipative quadratic solitons supported by spatially localized gain
我们考虑在具有二次($χ^{(2)}$)非线性的光学介质中存在稳定的零涡和非零涡的二维(2D)耗散孤子。为了补偿系统的基频(FF)和二次谐波(SH)分量中的空间均匀损耗,包括承载线性增益的强局部放大区域(“热点”,HS),作用于FF分量或SH分量。在这两种情况下,高斯径向增益分布支持稳定的基本耗散孤子钉扎到HS。二维孤子的存在域和稳定域的结构相当复杂。它们表现出一些值得注意的特性,如双稳态和自发对称性破缺。一个环形的增益分布作用到FF组件上支持稳定的涡旋孤子,与绕组数高达5,和多极。无论是增长的增益值或拉伸的增益分布的涡旋孤子轮廓的非平凡的转变进行了观察。
2022-01-17 nlin.PS physics.optics