Ultrasonic cavity solitons
我们报道了一种新型的局域化结构,一个超声腔孤子,支持的大纵横比声谐振器含有粘性介质。该系统的时空动力学分析的基础上的广义Swift-Hohenberg方程,来自微观方程的条件下接近新生双稳态。声场和热场的这些状态是鲁棒的结构,每当空间均匀的解决方案和周期性图案共存时就存在。给出了超声腔孤子的解析解。
2007-02-06 nlin.PS
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
Spatial Solitons in Media with Delayed-Response Optical Nonlinearities
分析了近孤子扫描光束在同时具有延迟响应克尔型非线性和热非线性介质中的传输。克尔非线性的延迟响应部分被证明是竞争性的热非线性相比,和相关的贡献的孤子的形式和相位的失真可以相互补偿。这种准孤子传输机制保持了倾斜自陷通道的特性。
1994-04-20 nlin.PS nlin.SI patt-sol
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
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
Stabilizing solitons of the cubic-quintic nonlinear Schrödinger equation by frequency-dependent linear gain-loss and delayed Raman response
本研究通过频率相关线性增益-损耗和延迟拉曼响应引起的频率移动,首次实现CQNLS方程孤子的传输稳定化,并发现五次非线性显著减小频率移动和脉冲畸变。
2023-03-20 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
Two-dimensional dissipative rogue waves due to time-delayed feedback in cavity nonlinear optics
本文研究了在两种具有时滞反馈的大面积非线性光学系统中产生二维反常波的方法:一般的Lugiato-Lefever模型和具有可饱和吸收体的大面积表面发射激光器模型。延迟反馈被发现诱导的流氓波的自发形成。在没有延迟反馈的情况下,空间脉冲是稳定的。在延迟反馈的作用下,激发和控制流氓波。我们通过计算脉冲高度的概率分布来表征它们的形成。长尾的统计贡献,这往往被认为是一个签名的存在流氓波出现足够强的反馈。我们的分析的一般性表明,反馈引起的不稳定性导致自发形成的二维流氓波是一个普遍的现象。
2017-01-11 nlin.CD nlin.PS
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
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
Enhancement of transmission quality in soliton-based optical waveguide systems by frequency dependent linear gain-loss and the Raman self-frequency shift
研究了具有弱线性增益损耗、立方损耗和延迟拉曼响应的孤子型非线性光波导中的传输稳定性。我们通过数值模拟与扰动的非线性薛定谔传播模型,传输质量与频率无关的线性增益和立方损耗的波导没有改善延迟拉曼响应的存在,由于缺乏一个有效的机制抑制辐射发射。与此相反,我们发现,延迟拉曼响应的存在导致显着增强的传输质量的波导与频率相关的线性增益损耗和立方损耗。在后者的波导中的传输质量的增强是通过分离的孤子的光谱从辐射的光谱由于拉曼诱导的自频移和有效的抑制辐射发射由于频率相关的线性增益-损耗。进一步的数值模拟表明,在具有频率相关的线性增益-损耗、立方损耗和延迟拉曼响应的波导中的传输质量的增强类似于在具有线性增益、立方损耗和具有变化的中心频率的引导滤波器的波导中的传输质量的增强。
2018-04-09 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
Temporal localized states and square-waves in semiconductor micro-resonators with strong time-delayed feedback
针对受强时滞反馈和失谐注入的 Gires–Tournois 半导体微腔,论文用时滞模型揭示暗亮时间局域态及周期为两倍外腔往返时间的方波,并以多尺度范式验证。
2023-04-26 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
Instabilities of localized structures in dissipative systems with delayed feedback
本文研究了时滞反馈下真实Swift-Hohenberg方程中孤立子局域结构的一种新行为。我们将证明,延迟时间和反馈强度的乘积的变化会导致非平凡的不稳定性,从而导致振荡、孤立子环、迷宫图案或移动结构的形成。我们提供了一个分支分析的延迟系统,并推导出一个系统的序参量方程明确描述的时间行为的本地化结构附近的分歧点。我们证明了一个正常的形式的分叉,负责移动孤立结构的出现,可以得到,并表明自发运动的最低阶发生而不改变的形状。
2012-10-22 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
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
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
Temporal dissipative solitons in time-delay feedback systems
局域态是空间分布耗散非线性系统中的一种普遍现象。这些状态被称为耗散孤子、自孤子、点或脉冲解,在使用光脉冲的数据传输、神经信号传播和其他过程中起着重要作用。虽然这种现象在空间扩展系统中得到了彻底的研究,但时间局域态只是最近才受到关注,主要是由光纤或半导体激光器的应用所驱动。本文提出了时滞反馈系统中的时间耗散孤子(TDS)理论。特别是,我们推导出一个系统,一个先进的参数,这决定了配置文件的TDS。我们还提供了一个完整的分类的频谱TDS界面和伪连续谱。我们用两个例子来说明我们的理论:一个通用的延迟相位振荡器,这是一个减少模型的注入激光反馈,和FitzHugh-Nagumo神经元延迟反馈。最后,我们讨论了可能的不稳定机制的TDS和显示一个例子,TDS离域和它的伪连续谱开发调制不稳定性。
2019-06-13 math.DS nlin.PS
Optical Lattice Trap for Kerr Solitons
我们从理论上和数值计算表明,二色泵浦的非线性微谐振器由两个连续波相干光泵创建一个光晶格陷阱,导致在本地化的腔内克尔孤子与孤子的位置由泵的拍频定义。这种现象对应于克尔频率梳重复率的稳定。第二泵浦通过其频率的绝热调谐锁定到由第一泵浦产生的梳允许转变到单孤子状态,操纵克尔孤子在腔中的位置,并在锁定范围内调谐频率梳重复率。它还解释了孤子晶体形成的谐振器支持作为高阶群速度色散或避免模式交叉的结果发射的色散波。我们表明,外部稳定的泵的二色性泵浦可以用于稳定的微谐振器为基础的光学频率梳时,梳跨度不包括一个倍频程或一个显着的分数,不能采用标准的自参考技术。我们的研究结果具有显着的分支高精度应用的光学频率梳在光谱纯信号产生,计量和计时。
2017-03-31 nlin.PS
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
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
Stable scalable control of soliton propagation in broadband nonlinear optical waveguides
提出了一种实现$N$碰撞孤子序列在具有宽带延迟拉曼响应和窄带非线性增益损耗的光波导中可扩展传输稳定和开关的方法。我们证明了$N$ -序列传输中孤子振幅的动力学可以用一个广义的$N$ -维捕食者-食饵模型来描述。利用捕食模型的稳定性和分支分析,得到了$N$孤子序列中$M$的鲁棒传输镇定和开关切换的简单物理参数条件.数值模拟的单波导传输与系统的$N$耦合的非线性薛定谔方程与$2 \le N \le 4$的捕食者-猎物模型的预测和稳定的传播在显着更大的距离相比,其他宽带非线性单波导系统显示出良好的协议。此外,通过模拟,证明了多孤子序列的稳定开关和稳定的多个传输切换事件。讨论了具有宽带延迟拉曼响应和窄带非线性增益损耗的波导中传输稳定和开关的鲁棒性和可扩展性的原因,并解释了它们相对于其他宽带非线性波导的优势。
2017-01-04 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