Crossover dynamics of dispersive shocks in Bose-Einstein condensates characterized by two and three-body interactions
我们发现,与三原子相互作用相关的微扰非线性,与标准的两体排斥相互作用竞争,可以显着改变玻色-爱因斯坦凝聚体中的一维色散激波的演化。特别是,我们证明了一个丰富的交叉动力学的存在,从形成多个冲击正规化的共存列车的黑暗和反暗物质波,一维孤子崩溃。对于一个给定的散射长度,所有这些不同的制度可以通过改变凝聚体中的原子数来访问。
2011-11-10 nlin.PS physics.optics
Quasinormal-mode perturbation theory for dissipative and dispersive optomechanics
尽管从耗散光机械耦合产生的几个新的功能,这种效果仍然大大未开发,由于缺乏一个简单的形式主义,捕捉非厄米性的光机械系统。在这封信中,我们表明,准正规模式为基础的微扰理论是能够正确地预测色散和耗散光机耦合。我们验证我们的模型,通过模拟,并与文献中报道的实验结果进行比较。最后,我们将这种形式主义的等离子体系统,用于分子光学力学,在那里观察到的振动模式的放大强耗散耦合签名。
2020-10-05 physics.optics
Theory of dispersive shock waves induced by the Raman effect in optical fibers
本文发展了光纤中拉曼效应诱导的色散冲击波理论,推导了惠瑟姆调制方程,并验证其解与广义非线性薛定谔方程的数值解高度一致。
2025-08-04 nlin.PS physics.optics
Dissipative and Dispersive Optomechanics in a Nanocavity Torque Sensor
实验观察到耗散和色散的光机耦合在光子晶体分裂光束纳米腔检测纳米级扭矩源优化。高达约$500$ MHz/nm的耗散耦合和$2$ GHz/nm的色散耦合使得能够测量亚pg级扭转和类螺旋机械共振,其热限制扭矩检测灵敏度在环境条件下为1.2 $\times 10^{-20} \text{N} \, \text{m}/\sqrt{\text{Hz}}$,在低真空下为1.3 $\times 10^{-21} \text{N} \, \text{m}/\sqrt{\text{Hz}}$。光机械耦合机制之间的干扰被观察到,以提高检测灵敏度,并产生机械模式依赖的光机械波长响应。
2014-09-05 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Combination of dissipative and dispersive coupling in the cavity optomechanical systems
Faculty of Physics, M.V. Lomonosov Moscow State University(莫斯科国立大学物理系);Quantum Technology Centre, M.V. Lomonosov Moscow State University(莫斯科国立大学量子技术中心)
本研究分析了兼具耗散与色散耦合的Fabry-Perot腔光力学系统,发现其共振泵浦下可产生纯耦合不具备的光学刚度,可实现优于SQL的微力检测及更宽参数范围的可控光压挤压。
2022-01-24 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Linear analytical approach to dispersive, external and intrinsic dissipative couplings in optomechanical systems
我们提出了一个光学机械系统中的机械谐振器调制的谐振频率(色散耦合)和衰减率(耗散耦合)的光学腔的理论研究。我们扩展到一个更一般的情况下,耗散耦合分裂其外部和内在的贡献之间的通用色散框架。我们报告了一个完整的分析,每种光损耗(内在和外部)的三种耦合机制的影响,并突出每个外部衰减率制度的兴趣。基本的工具,实验确定的三个耦合和它们的相对影响的光学响应。我们证明了光学弹簧效应和光机阻尼的一般表达式。比较文献中光子晶体系统的实验测量值和我们的理论模型,得到了很好的一致性。
2020-04-30 physics.optics quant-ph
Dispersive and dissipative coupling of photon Bose-Einstein condensates
光相干态的同步一直是基础研究和技术的重要课题。最近,出现了一种模拟计算机的新概念,可以利用这种同步过程来解决计算困难的问题-可能比今天的传统计算机技术更快,更节能。这种系统的晶胞由两个相干中心组成,它们以受控的方式彼此耦合。在这里,我们的实验表征和分析的双光子玻色-爱因斯坦凝聚体,这是相互耦合,无论是色散或耗散的同步过程。我们发现,这两种类型的耦合是强大的对失谐的凝聚频率,并显示出相似的时间常数,在建立相互相干。这些耦合之间的显着差异出现在不平衡的光泵浦下的冷凝人口的行为。这两种类型的耦合的组合扩展了可以使用模拟仿真来研究的物理模型的类别。
2021-10-05 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Dissipative coupling, dispersive coupling and their combination in the cavity-less opto-mechanical systems
Faculty of Physics, M.V. Lomonosov Moscow State University(莫斯科国立大学物理系);Quantum Technology Centre, M.V. Lomonosov Moscow State University(莫斯科国立大学量子技术中心)
该研究在无腔光机械系统中对比耗散与色散耦合,探究其组合形式,发现组合耦合单泵浦下仍有稳定光刚度,且变分测量适用于该组合。
2026-09-02 physics.ins-det physics.optics
Relativistic regimes for dispersive shock-waves in non-paraxial nonlinear optics
本文研究了非傍轴性对离焦非线性薛定谔方程中色散激波动力学的影响。我们表明,这个问题可以描述在一个相对论性粒子运动的潜力。最低阶校正增强了波的破碎,并以实验可测试的量对最高可实现的光谱施加限制。
2014-12-30 physics.optics
Cavity ring-up spectroscopy for dissipative and dispersive sensing in a whispering gallery mode resonator
在回音壁模式谐振器感测应用中,检测待测量参数的变化的常规方式是通过观察穿过耦合波导的稳态透射光谱。或者,可以瞬时实现腔振铃光谱(CRUS)感测。在这项工作中,我们调查CRUS使用耦合模方程,并找到解析解与输入脉冲的大光谱展宽近似。使用一个具有双\textit{Q}因子的二氧化硅微球,确定和实验验证了频率失谐,耦合间隙和振铃峰高之间的关系。这项工作表明,独特的色散和耗散瞬态感测可以通过简单地测量CRUS信号的峰高来实现,这可能会提高数据收集速率。
2016-06-21 physics.optics
Dispersive, superfluid-like shock waves in nonlinear optics
在大多数经典流体中,冲击波是强烈耗散的,它们的能量通过粘性阻尼迅速损失。但在冷等离子体、超流体和玻色-爱因斯坦凝聚体等系统中,粘性可以忽略不计或不存在,可能出现一种根本不同类型的激波,其行为由色散而不是耗散主导。弥散激波很难通过实验进行研究,并且仅在一维(1D)中找到了支配它们的方程的解析解。通过利用一个众所周知的,但很少赞赏,超流体和非线性光学材料的行为之间的对应关系,我们展示了一个全光学实验平台,用于研究色散冲击波的动力学。这使我们能够观察色散冲击波的传播和非线性响应,包括碰撞冲击波的相互作用,在1D和2D。我们的系统提供了一个多功能的和更容易的手段,探索超流体和相关的色散现象。
2007-07-13 cond-mat.other physics.flu-dyn physics.optics
Optomechanical system with tunable dissipative and dispersive couplings
State Key Laboratory of Quantum Optics and Quantum Optics Devices, Institute of Opto-Electronics, Shanxi University(山西大学光电研究所量子光学与量子光学器件国家重点实验室);Collaborative Innovation Center of Extreme Optics, Shanxi University(山西大学极端光学协同创新中心)
通过法布里-珀罗腔和机械振子,实现了耗散与色散耦合比从25到0.02的连续调谐,跨越三个数量级,为探索量子效应和量子极限测量提供了平台。
2026-06-09 physics.optics quant-ph
Calculation and analysis of complex band structure in dispersive and dissipative two-dimensional photonic crystals
利用有限元法对色散和吸收系统中的模式进行了数值计算。的色散是解决的麦克斯韦方程的扩展的框架中,辅助字段被添加到电磁场。该方法适用于多畴腔和光子晶体,包括Drude和Drude-Lorentz金属。数值结果进行了比较,简单腔的解析解和以前的结果的文献光子晶体,表现出良好的协议。所开发的方法的优点在于关于几何的有限元方法的通用性,并在节省繁琐的复杂的极点研究算法的使用。因此,非厄米算符和耗散系统,如由吸收Drude金属制成的二维光子晶体,可以详细研究共振的复杂谱。该方法被用来揭示其复杂的能带结构的意想不到的功能。
2015-12-04 physics.optics
Ballistic dispersive shock waves in optical fibers
我们的实验和数值模拟报告的弹道色散冲击波,模仿光纤中的超流行为的形成。冲击波是由一个强的非线性相移引起的高功率泵浦脉冲上的交叉极化的连续波探测场,它表现出一个中心的空洞包围的两个振荡的前沿远离彼此以相反的速度移动。连续波背景中的无序以及两个正交偏振波之间的群速度差的影响也进行了研究。我们的实验观测结果与Manakov模型的理论和数值预测非常吻合。
2018-06-27 physics.optics
Carrier field shock formation of long wavelength femtosecond pulses in dispersive media
本研究通过两种电场传播模型数值验证了多种色散介质中长波长飞秒脉冲载波场激波的形成,分析了相关物理效应的影响,指出其在弱色散非线性介质脉冲传播中不可避免,对超短非线性光学等领域有重要意义。
2015-02-19 physics.optics
Vectorial dispersive shock waves on an incoherent landscape
本文通过数值模拟和实验研究了时间随机性对非线性纤维光学中模拟光学爆炸波形成的影响。的工作原理是基于两个组件之间发生的非线性相互作用的部分相干探测波共同传播的正常色散光纤与正交偏振的强短脉冲。交叉极化的相互作用诱导的双相位奇异性的探针的轮廓,导致形成两个尖锐的前相反的速度。然后产生光学冲击波,并导致由两个分散的冲击波包围的膨胀的稀薄区域,这两个分散的冲击波将冲击调整到探测器景观上。在这里,我们集中我们的研究在冲击波形成的随机性的影响。特别是,我们表明,缺乏相干探测波作为一个强大的扩散项,这是能够阻碍或抑制冲击波的形成。我们的实验观察证实了基于两个非相干耦合的非线性薛定谔Manakov方程组的数值预测。
2020-10-01 physics.optics
Extinction by plasmonic nanoparticles in dispersive and dissipative media
该研究利用广义 Mie 理论分离并阐明宿主耗散对等离激元纳米球 LSPR 消光的阻尼、频移及远离共振处的宽带增强机制。
2022-09-02 cond-mat.mtrl-sci physics.class-ph physics.optics
Continuous wave driving elucidates the desynchronisation dynamics of ultrashort dissipative Raman solitons generated in dispersive Kerr resonators
该研究通过数值模拟证实连续波驱动下也能存在拉曼孤子,借此阐明了脉冲驱动系统中失同步对超短耗散拉曼孤子存在性与特性的作用机制,并定性解释了孤子可存在的失同步范围。
2024-05-21 physics.optics
Frequency comb generation through the locking of domain walls in doubly resonant dispersive optical parametric oscillators
本文从理论上研究了双共振色散光学参量振荡器中局域时间耗散结构的形成及其相应的频率梳。我们推导出一个非局域平均场模型,并表明畴壁锁定允许形成稳定的相干光学频率梳。
2019-08-06 nlin.PS physics.optics
Dark quadratic localized states and collapsed snaking in doubly resonant dispersive cavity enhanced second harmonic generation
从理论上研究了腔增强二次谐波产生中产生的二次暗局域耗散态的动力学、分岔结构和稳定性。这些状态,通过锁定的平面前波,经历崩溃的同宿蛇行,并可能表现出振荡动力学。
2021-08-03 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
Reversible and irreversible processes in dispersive/dissipative optical media: Electro-magnetic free energy and heat production
我们解决了Landau和Lifshitz在1958年提出的问题,以及Oughstun和Sherman在纯耗散介质中确定动力学损耗的问题。我们发展的宏观自由能和损失的能量是可逆的和不可逆的,分别在介质场相互作用的具体概念。我们定义了可逆和不可逆的能量,并概述了所述量的推导。我们研究的含义,我们的定义和它的辅助量,反转场,单洛伦兹振子模型的介质。我们表明,对于这个模型的可逆能量减少到动能和势能的总和,发现劳登。我们注意到,一般来说,动能和势能之和大于可逆能。我们表明,可逆和不可逆的能量具有经典定义的自由能和热量的特点。
2002-07-31 physics.gen-ph physics.optics
Approach for describing spatial dynamics of quantum light-matter interaction in dispersive dissipative media
解决纳米结构中电磁场的放大和产生的挑战性问题使得能够在新的实际应用中实现纳米尺度下电磁场的许多特性。第一性原理量子力学考虑这样的问题是充分限制指数大的自由度,并不允许电磁场动力学被描述,如果它涉及大量的相互作用的原子和电磁场的模式。相反,电磁场的经典描述在纳米尺度上是不正确的,因为高水平的量子涨落与高耗散和噪声水平有关。在本文中,我们开发了一个框架,大大减少了自由度,它描述了电磁场与原子相互作用的量子空间动力学。作为例子,我们考虑了金属亚波长槽中原子间的相互作用,证明了自发激发的电磁脉冲以群速度传播。该方法可用于描述任意色散耗散系统中电磁场的非均匀放大和传播。
2016-12-22 cond-mat.mes-hall physics.optics
Generating quadrature squeezed light with dissipative optomechanical coupling
最近的示范冷却的宏观氮化硅膜的基础上耗散耦合耗散耦合的光机系统作为有前途的候选人压缩。我们从理论上证明了共振腔中的这种系统可以产生与色散耦合产生的压缩相当的压缩。我们还报告了色散和耗散耦合的综合效应所产生的压缩,因此该设备可以在一个政权或其他操作。我们推导出最大频率和正交角观察压缩给定的光机耦合强度。我们还讨论了温度对压缩的影响。
2016-07-18 physics.optics quant-ph
Dispersive dam-break flow of a photon fluid
我们利用纤维光学装置研究浅水溃坝现象的时间光子模拟。我们清楚地观察到阶梯状输入(光子坝)衰减成一对相反传播的稀疏波和色散冲击波。我们的研究结果表明,分散冲击到一个自空泡状态的临界过渡的证据。详细观察空化状态的动态允许一个完全定量的测试的Whitham调制理论适用于通用散焦非线性薛定谔方程。
2017-03-28 nlin.PS nlin.SI physics.flu-dyn
Optical Spatial Shock Waves in Nonlocal Nonlinear Media
色散激波是当非线性效应取代色散和衍射等线性效应时产生的一种有趣现象。冲击波的许多特性仍在研究之中,如时间脉冲传输的非瞬时性和空间光束传输的非局域性的相互作用。尽管关于光学克尔介质中的非线性波的研究文献非常丰富,但非局域介质中的空间色散冲击波由于其非常规的性质而值得进一步关注。事实上,它们已经在胶体物质、化学物理和生物光子学中被研究,用于感测和控制极端现象。在这里,我们回顾了最新发展的理论模型和最近的光学实验空间色散冲击波在非局部介质。此外,我们还讨论了与软物质和生物学相关的新型多功能材料的观察结果。
2019-12-11 physics.optics
Optomechanics with Cavity Polaritons: Dissipative Coupling and Unconventional Bistability
我们研究了一个由光机械谐振腔和一个与量子阱中激子跃迁强耦合的腔模组成的混合系统。我们发现,由于腔光子和激子态的混合,出射准粒子-极化激元-具有色散和耗散性质的力学模式的耦合。我们计算了极化激元模的占据率,揭示了由于耗散耦合而偏离常规克尔非线性或色散耦合情况的极化激元行为。所描述的系统作为一个很好的候选人,为未来的极化激元器件和固态量子信息处理。
2013-08-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
Single-mode dispersive waves and soliton microcomb dynamics
耗散克尔孤子是谐振腔中自维持的光波包。他们使用克尔非线性来补偿色散和抵消光损耗。除了提供对非线性谐振器物理的见解外,它们还可以应用于频率计量,精密时钟和光谱学。像其他光孤子一样,耗散克尔孤子可以通过切伦科夫辐射的光学模拟过程以色散波的形式辐射功率。色散波通常由光学模式的集合组成。一个极限的情况下,色散波被集中到一个单一的腔模式。在这个极限下,它与孤子的相互作用会导致孤子的光谱和时间特性的反常行为。此外,增强的重复率稳定性的工作点的预测和观察。因此,单模色散波可以提供在许多应用中有用的孤子梳操作的安静状态。
2016-10-26 physics.optics
Shock wave generation and propagation in dissipative and nonlocal nonlinear Rydberg media
研究了具有空间均匀耗散势的强相互作用Rydberg原子气体中光学激波的产生与传播,揭示了耗散与非局域性在激波形成中的非平庸作用,为操控激波轮廓与稳定性及探索非厄米物理提供了新途径。
2024-04-09 physics.optics
Radiative-Conductive Heat Transfer Dynamics in Dissipative Dispersive Anisotropic Media
本文提出了一种自洽的理论形式体系,利用包络并矢格林函数方法求解麦克斯韦宏观方程,模拟耗散色散各向异性纳米介质中的辐射-传导热传递动力学,推导出辐射热流和光子-声子耦合项的闭式表达式,并在纳米层状介质中验证了模型,为热光伏和微纳热管理等领域提供参考。
2024-11-18 physics.class-ph physics.optics
Strong-coupling effects in dissipatively coupled optomechanical systems
在本文中,我们研究腔光学机械系统中的机械振荡器的位置调制的谐振频率(色散耦合)和线宽(耗散耦合)的腔模式。利用量子噪声方法计算了光阻尼和光致频移。我们发现,耗散耦合系统具有两个参数区域提供放大和两个参数区域提供冷却。为了研究强耦合机制,我们精确求解线性化的运动方程并计算机械光谱和光谱。除了签名的正常模式分裂是类似的情况下,纯粹的色散耦合,光谱包含一个惊人的功能,我们追溯到法诺线形状的力谱。最后,我们表明,纯粹的耗散耦合可以导致光机械诱导透明,这将提供一个方便的实验方法来观察正常模式分裂。
2013-05-18 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Dispersive wave emission from dark solitons in microresonator-based Kerr frequency combs
利用一个扩展的Lugiato-Lefever方程的三阶色散,我们数值计算表明,形成在正常色散的微谐振器的暗腔孤子能够发射色散波在正常和异常的色散区域,类似于常见的明亮的腔孤子的行为。产生的色散波可以准确地预测耗散辐射理论。此外,我们证明了在正常色散区的情况下,色散波是由存在三阶色散的暗孤子发射的克尔频率梳的稳定性增强。
2015-11-10 physics.optics
Cherenkov radiation induced symmetry breaking in counter propagating dissipative Kerr solitons
微谐振器频率梳中的孤子切伦科夫辐射(也称为色散波发射)过程在产生宽带相干微梳光谱中起着关键作用。在这里,我们报告的对称性破缺的对向传播耗散克尔孤子的群速度,多色孤子切伦科夫辐射诱导的观察。结果表明,在高阶色散存在的情况下,多孤子态的时间排列会影响其群速度,这种影响源于单个孤子发射的多个辐射尾之间的干涉.在实验上,我们双向泵浦的微谐振腔与激光场的相等的功率和频率,并观察提升的简并之间的重复率的反向传播孤子。尽管对称泵浦条件下的对称性破缺的观察不仅照亮了新的光的色散波的耗散克尔孤子动力学的影响,但也介绍了一种新的方法来开发基于微梳相干双梳光谱仪。
2019-05-06 physics.optics
An operator approach to the analysis of electromagnetic wave propagation in dispersive media. Part 1: general results
本文研究色散各向同性无源线性介质中电磁波传播的数学模型,通过算子方法分析因果性、无源性与 Herglotz 函数的联系,并探讨广义 Lorentz 模型的稳定性、能量守恒及耗散等物理与数学性质。
2025-03-31 math-ph math.AP math.MP