Reviving Modulational Instability with Third-Order Dispersion
众所周知,三阶色散(TOD)不允许任何非线性薛定谔(NLS)型系统的连续波经历调制不稳定性(MI)。值得注意的是,我们证明了一种新的MI诱导的TOD与空间色散占Wannier激子质量的ZnCdSe/ZnSe半导体超晶格。我们还数值预测了新的Akhmediev呼吸子和游子孤子的存在,由于MI与TOD的非线性发展。
2020-11-30 nlin.PS
Modulational instability and nonlocality management in coupled NLS system
用解析和数值方法研究了非局域克尔型介质中两个相互作用波的调制不稳定性。对于一个通用的选择波的振幅,我们给出了一个完整的描述零群速度失配的稳定/不稳定的制度。结果表明,非局域性抑制相当大的增长率和带宽的不稳定性。对于非零群速度失配,我们进行了几何分析的非局域性管理,可以提供稳定的波,否则不稳定的局部介质。
2007-09-12 nlin.PS
Dynamics of localized solutions in three core coupled waveguides with quasi-periodic nonlinearity
Universidade Federal de Goiás(戈亚斯联邦大学);Universidade Federal da Paraíba(帕拉伊巴联邦大学)
本文研究具有准周期非线性的三个耦合波导系统中的孤子动力学,分析不同调制参数下孤子的演化与行为,揭示其复杂特性,为非线性光学和光子器件应用奠定基础。
2026-08-24 nlin.PS physics.optics
Dynamical light control in longitudinally modulated segmented waveguide arrays
我们解决光在分段波导阵列中的传播,其中折射率在相邻波导中被纵向调制,从而耦合强度沿传播方向变化。因此,在谐振段中,耦合可以被抑制,因此光保持局部化,而在失谐段中,耦合导致复杂的切换场景,其可以通过堆叠几个谐振和非谐振段来控制。通过调谐调制频率和波导段的长度,可以控制光在输出波导中的分布,包括将所有光定位在所选输出通道中。
2011-06-03 nlin.PS physics.optics
Subwavelength modulational instability and plasmon oscillons in nanoparticle arrays
我们研究了亚波长金属纳米颗粒非线性阵列中的调制不稳定性,并数值分析了不稳定性发展的非线性情况。我们证明了调制不稳定性可以导致形成规则的周期性或准周期性的偏振调制。我们发现,这样的非线性纳米粒子阵列可以支持长寿命的站立和移动振荡的非线性局域模式-等离子体激元激元。
2012-05-31 nlin.PS physics.optics
Exact States in Waveguides With Periodically Modulated Nonlinearity
我们引入了一个一维模型的基础上的非线性薛定谔/Gross-Pitaevskii方程的局部非线性受到空间周期调制的Jacobi dn函数,与三个自由参数,包括周期,振幅,和内部形状因子。一个精确的周期性的解决方案是为每一组参数,这是更重要的物理实现,我们解决了逆问题,并预测产生一个特定的精确的空间周期性状态的调制的周期和幅度。数值稳定性分析表明,周期态在大周期时变得调制不稳定,在无限周期极限时又恢复稳定,这相当于一个亮孤子被钉扎在局域非线性调制模式上.本文还简要地讨论了具有局域调制结构的耦合系统中的精确暗-亮孤子复合体。该系统可以在平面光波导和雪茄形原子玻色-爱因斯坦凝聚体中实现。
2017-11-07 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
Stable Soliton Excitations in Modulational Instability Regime with the Fourth-order Effects
本文研究了同时具有三阶和四阶效应的非线性光纤中调制不稳定性与基本非线性激发类型之间的对应关系。在调制不稳定区得到了一些稳定的孤子激发,这是在二阶和三阶非线性光纤中没有发现的。显式分析表明,在调制不稳定区中,稳定孤子的存在与调制稳定圈有关,而在调制稳定圈之外的调制不稳定区中,稳定孤子才存在。需要强调的是,在一定频率的连续波背景下,稳定孤子只是以两种特殊的形状存在。数值计算结果表明,即使在调制不稳定区,孤子的演化稳定性也是鲁棒的。进一步的分析表明,调制不稳定区的孤子是由四阶效应引起的。
2016-11-02 nlin.PS nlin.SI
Taming of Modulation Instability by Spatio-Temporal Modulation of the Potential
在各种空间扩展的非线性系统中,自发斑图形成总是通过调制不稳定性发生的:系统的均匀态随着调制模式的增长而变得不稳定。因此,调制不稳定性的操纵在控制和操纵由该不稳定性引发的空间图案的特征方面是首要的。我们表明,在空间扩展系统的潜在的时空周期调制的结果在其图案形成不稳定性的修改。根据调制特性,不稳定性可以被部分抑制,可以改变其频谱(例如长波不稳定性可以转变为短波不稳定性),可以分成两个,或者可以完全消除。后者的结果是特别实际的利益,可以用来稳定的本质不稳定的系统。结果具有一般性,因为它是在这里所示的一个通用模型的复金-朗道方程在一个和两个空间维(和时间)。不稳定性抑制的物理机制可以应用于各种本质上不稳定的耗散系统,如自聚焦激光器,反应扩散系统,以及不稳定的保守系统,如有吸引力的玻色-爱因斯坦凝聚体。
2015-04-04 nlin.PS physics.optics
Modulational instability in non-Kerr photonic Lieb lattice with metamaterials
本文分析了具有非克尔非线性的面心正方形晶格波导中无衍射波的调制不稳定性。晶格的晶胞由具有不同光学性质的三种不同波导组成。晶格的色散曲线支持平坦带,因此描述模型的基本方程具有对应于沿波导传播的无衍射波的特定解。我们还观察到一个独特的分支的非线性控制的平带光学。导出了无衍射波的解,并采用标准线性稳定性方法对这些分布的稳定性进行了研究。
2020-12-08 nlin.PS physics.optics
Inhibition of light tunneling for multichannel excitations in longitudinally modulated waveguide arrays
我们考虑纵向调制波导阵列中的多通道激励的演变,其中折射率在所有相邻波导中异相振荡,或者当它在由异相振荡邻居包围的几个中心波导中同相调制时。这两种类型的调制允许光隧穿的共振抑制,但只有后一种类型的调制保存多通道激发的内部结构。我们表明,光隧穿抑制的参数区域是可能的依赖于多通道激发的对称性和结构。反对称多通道激发比它们的对称对应物更鲁棒,并且在更高的振幅下经历非线性诱导的离域。
2010-01-16 nlin.PS physics.optics
Room-temperature exciton-polariton-driven self-phase modulation in planar perovskite waveguide
本研究在室温平面MAPbBr₃钙钛矿平板波导中观测到超短激子-极化激元脉冲的多种非线性光谱演化,理论揭示了孤子对到冲击波的转变,推动了钙钛矿基超快非线性片上极化激子学发展。
2024-12-10 nlin.PS physics.optics
Whitham deformations partially saturating the modulational instability in the nonlinear Schrodinger equation
在Gurevich和Pitaevskii方法[1]的框架下,构造了调制不稳定性部分饱和的非线性Shrodinger(NS)方程的Whitham调制解[2].该解描述了NS方程中单色波演化的新情况,导致新的相位和振荡区域的产生。
1994-04-20 nlin.PS patt-sol
Instabilities, solitons, and rogue waves in PT-coupled nonlinear waveguides
我们考虑了连续波背景的调制不稳定性,以及最近引入的线性耦合非线性薛定谔方程的奇偶时间(PT)对称系统中确定性流氓波的产生和演化,该系统描述了其芯中具有相互平衡的增益和损耗的克尔非线性光耦合器。除了线性耦合外,重叠芯还通过交叉相位调制项耦合。虽然流氓波,建立根据模式的游隼孤子,是(很自然)不稳定的,我们证明了聚焦交叉相位调制相互作用的结果,在他们的部分稳定。对于PT对称和反对称亮孤子,也找到了稳定区域,在一个精确的解析形式,并通过直接模拟验证。
2013-04-27 nlin.PS physics.optics
Modulation instability and solitary wave formation in two-component Bose-Einstein condensates
本文研究了原子玻色-爱因斯坦凝聚体中两组分混合物的调制不稳定性引起的非线性动力学。非线性动力学研究使用的时间依赖耦合Gross-Pitaevskii方程的数值模拟。不稳定的调制增长从最初的混溶凝聚成各种类型的矢量孤立波,取决于组合的符号的耦合常数(内组件和组件间)。我们讨论了调制不稳定性的详细特征,孤立波形成的动力学,以及与具有吸引力相互作用的单组分凝聚体中的坍缩动力学的类比。
2006-07-20 cond-mat.other nlin.PS
Observation of modulation instability and rogue breathers on stationary periodic waves
我们提出的调制不稳定性过程和相关的流氓呼吸的情况下,固定的周期性背景波,即椭圆余弦和dnoidal信封的理论描述和实验观察。尽管是众所周知的非线性薛定谔方程的解决方案,这样的背景波的稳定性一直没有实验探索到现在,不像基本平面波。通过两个实验装置,即,在非线性光学和流体力学,我们报告的定量测量自发调制不稳定性增益播种输入随机噪声,以及形成流氓呼吸解决方案引起的相干扰动。我们的结果证实了调制不稳定性的推广时,更复杂的背景波。
2020-09-01 nlin.PS physics.optics
Vector modulational instability induced by parametric resonance in periodically tapered highly-birefringent optical fibers
研究了高双折射光纤中群速度色散和非线性系数的周期性变化引起的调制不稳定性。我们观察到,对于每个共振阶,存在两对真正的矢量型边带,这是光谱不平衡的偏振分量之间的非零组指数失配,和一对平衡边带新兴和占主导地位的增加组指数失配。由于传统的调制不稳定性表现出来,它被这些新的不稳定区域的接近部分抑制。
2013-06-24 nlin.PS physics.optics
A collective modulation instability of multiple four-wave mixing
本文研究了单模光纤或波导中双频泵浦产生的多重四波混频的调制不稳定性。通过应用Floquet理论帐户的周期性四波混频,我们揭示了集体类型的不稳定性发生在异常色散制度。通过非线性薛定谔方程的数值解验证了我们对线性稳定性分析的解释
2011-05-30 nlin.PS physics.optics
Modulational instability and discrete quantum droplets in a deep quasi-one-dimensional optical lattice
本文研究了深准一维光晶格中模态不稳定性及离散量子滴的性质,通过分析不同量子滴解的存在及其稳定性,验证了理论预测与数值模拟的一致性。
2025-11-28 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Auto-modulation versus breathers in the nonlinear stage of modulational instability
本文利用非线性薛定谔方程研究了由一类广泛而容易获得的局域微扰引起的光纤调制不稳定性的非线性阶段。结果表明,相关的时空图案的发展强烈的影响的形状和参数的扰动。不同的情况下,涉及自动调制发展中的一个特征楔,可能共存的呼吸者位于楔内或外。
2018-08-21 nlin.PS nlin.SI physics.optics
Reply to ` "Comment on Doubly periodic solutions of the focusing nonlinear Schrödinger equation: Recurrence, period doubling, and amplification outside the conventional modulation-instability band" '
我们回复了H. Schuermann和V. Serov在arXiv:2204.05846。
2022-09-13 nlin.PS nlin.SI
Enhancement and inhibition of light tunneling mediated by resonant mode conversion
该研究提出利用微小纵向周期调制激发多模波导本征模的共振转换,通过高阶模重叠显著调控相邻波导间的光隧穿速率。
2014-01-10 nlin.PS physics.optics
Spatially incoherent modulational instability in a non local medium
研究了非相干源激发下非局域介质中的一维横向调制不稳定性。采用未掺杂的非线性液晶在一个平面的预倾斜配置,我们调查的作用,与空间非本地分子重新取向的不相干诱导的光谱展宽。使用Wigner变换对该现象进行建模。
2004-09-27 nlin.PS physics.optics
Theory of filter-induced modulation instability in driven passive optical resonators
提出了无源驱动非线性光纤环形腔中由光谱相关损耗(光滤波器)引起的调制不稳定性理论。从池田地图的传播方程和边界条件的描述,我们推导出一个平均场模型-广义Lugiato-Lefever方程-再现具有很高的精度的预测的地图。讨论了色散、腔失谐量、滤波器谱线位置和带宽等控制参数对不稳定增益和梳状波产生的影响。
2020-12-01 nlin.PS physics.optics
Modulational instability in periodic quadratic nonlinear materials
研究了二次非线性介质中平面波在线性和非线性准相位匹配光栅作用下的调制不稳定性。精确的Floquet计算,数值模拟证实,周期性可以大大改变增益谱,但从来没有完全消除不稳定性。增益谱的低频部分由平均理论准确地预测,并且对于某些光栅消失。高频部分与均匀非相位匹配材料的固有增益有关,并且是一致的光谱特征。
2001-05-17 nlin.PS physics.optics
Extreme wave events at the initial stage of the modulational instability in a forced and damped wave medium
考虑了在单色外力和耗散作用下介质中波动的调制不稳定性。用所谓的$S$理论方法建立了描述调制不稳定性非线性阶段的模型。根据这一理论,我们只考虑模式之间的相互作用,缓慢变化的相对相位。在此模型的框架内,它表明,满足异常标准的波出现作为一个规则,在初始阶段的不稳定性。随着过程的进一步发展,还可以观测到异常波,但异常波的振幅随着平均波高的降低而逐渐减小。
2012-11-28 nlin.PS physics.flu-dyn
Modulational instability windows in the nonlinear Schrödinger equation involving higher-order Kerr responses
我们介绍了一个完整的分析和数值研究的调制不稳定性过程中的一个典型的非线性薛定谔方程涉及到本地,任意非线性响应的应用领域。特别是,我们的理论占最近提出的高阶克尔非线性,提供了非常简单的分析标准,在这样的系统中的平面波解决方案的稳定性和不稳定性的多个制度的识别。此外,我们讨论了一个新的参数制度的高阶克尔响应,允许观察几个,交替的稳定性不稳定窗口定义一个尚未探索的不稳定景观。
2015-01-07 nlin.PS physics.optics
Plane waves in periodic, quadratically nonlinear slab waveguides: stability and exact Fourier structure
研究了宽光束通过含有线性和非线性长周期准相位匹配光栅的纯二次非线性平板波导的传输问题。一个精确的Floquet分析的周期性,平面波的解决方案表明,周期性可以大大改变调制不稳定的增长率,但它从来没有完全消除不稳定。直接数值模拟,以及通过一个更简单的,近似的理论,准确地预测频谱的低频部分的平均场的结果得到证实。
2001-08-29 nlin.PS physics.optics
On the characterization of breather and rogue wave solutions and modulation instability of a coupled generalized nonlinear Schrödinger equations
通过构造耦合广义非线性薛定谔方程组的达布变换,得到了方程组呼吸波和流氓波解的精确解析表达式。我们还制定了隔离这些解决方案的条件。我们表明,流氓波的解决方案,可以找到只有当四波混合参数成为现实。我们还研究了CGNLS系统稳态解的调制不稳定性,证明了只有当四波混频参数为实时,系统的调制不稳定性才会发生。我们的结果为流氓波解的出现与调制不稳定性之间的联系提供了证据。
2014-12-20 nlin.PS nlin.SI
Modulational instability in a quasi-one-dimensional Bose-Einstein condensates
本研究针对准一维玻色-爱因斯坦凝聚体系,基于含三次、四次非线性项的修正Gross-Pitaevskii方程,通过线性稳定性分析结合数值模拟,揭示了平均场吸引力与量子涨落排斥力的竞争对调制不稳定性及量子液滴形成的关键作用。
2024-05-17 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Quantitative Relation between Modulational Instability and Several Well-known Nonlinear Excitations
本文研究了非线性光纤中的调制不稳定性与几种常见的非线性激发,如亮孤子、非线性连续波、Akhmediev呼吸子、Peregrine流氓波和Kuznetsov-Ma呼吸子之间的关系。我们提出了一个定量的对应关系,它们之间的基础上的主导频率和传播常数的每个扰动的连续波背景。特别地,我们发现在连续波背景下的“共振”扰动下的调制不稳定性产生了无赖波。这些结果将加深我们对反常波激发的理解,并对非线性光纤及其它非线性系统中非线性波的可控激发有一定的参考价值。
2015-09-02 nlin.PS physics.optics
Azimuthal modulation instability, breathers and solitons in ring-core optical fibers
本研究通过数值模拟探究环形芯涡旋光纤中的方位角调制不稳定性,发现其非线性阶段可用非线性薛定谔方程的解析呼吸子解描述,还揭示了方位角孤子动力学等特性,为光纤横向非线性波研究及轨道角动量态操控提供新方向。
2024-03-09 nlin.PS physics.optics
Modulation Instability and Phase-Shifted Fermi-Pasta-Ulam Recurrence
不稳定性是自然界中经常观察到的常见现象,有时会在看似正常的条件下导致意想不到的灾难和灾难。分布式系统中最简单的不稳定形式是它对谐波调制的响应。这种不稳定性在物理学的各个分支中有特殊的名称,通常称为调制不稳定性(MI)。MI与Fermi-Pasta-Ulam(FPU)递归密切相关,因为已知非线性薛定谔方程(NLSE)的呼吸子解精确地描述保守系统中调制不稳定波的增长和衰减。在这里,我们报告的理论,数值和实验证据的FPU周期的耗散的影响,在一个超级波槽,即在一个确定的顺序移动。在显示理想的NLSE呼吸解决方案可以描述这样的耗散非线性动力学,我们的研究结果可能会影响广泛的新的物理场景的解释。
2016-02-04 nlin.PS physics.flu-dyn
Modulation instability and non-degenerate Akhmediev breathers of Manakov equations
我们揭示了一类新的\textit{non-degenerate} Akhmediev呼吸(AB)解决方案的Manakov方程,只存在于聚焦的情况下。基于精确解,我们给出了在频率波数平面上这种激励的存在图。传统的单频调制不稳定性导致同时激发三个AB,其中两个是非简并的。
2022-03-08 nlin.PS nlin.SI physics.optics
Induced soliton ejection from a continuous-wave source waveguided by an optical pulse-soliton train
已经建立了一段时间,高功率泵浦可以捕获同时在克尔型光学介质中传播的较低强度的探测光束,引起探测的聚焦,出现显示孤子特性的模式。为了理解这种自维持模式产生的机制,主要是交叉相位调制效应对多个时间脉冲捕获的谐波探针光谱的影响,同时考虑了由交叉相位调制项耦合的线性方程(探针)和非线性薛定谔方程(泵浦).一般来说,在交叉相位与自相位调制强度之比的任意值下,耦合探测-泵浦方程组并不完全容易处理。然而,对于这个比率的某些值,探测调制波矢量发展成$|n,l\textgreater$ { \it量子态},涉及$2n+1$孤子形状的本征函数,其光谱特性可以明确地表征。探测方程的解证明了自相位调制和交叉相位调制之间的竞争导致了宽带谱,当交叉相位调制耦合足够强时,可能出现准连续孤子模式。
2010-11-26 cond-mat.mtrl-sci nlin.PS physics.optics
Modulational instability of spinor condensates
我们证明,分析和数值计算,旋量玻色-爱因斯坦凝聚态的铁磁相可能会经历调制不稳定性的基态导致的自旋畴的碎片。与超冷气体原子光学中的其他非线性效应(如相干光缔合和四波混频)一起,这种效应提供了非线性光学中相干物质波和光波之间的另一个类比。
2001-05-31 cond-mat nlin.PS physics.atom-ph
Formation of matter-wave soliton trains by modulational instability
非线性系统可以表现出丰富的动态集合,这些动态集合对它们的初始条件具有固有的敏感性。一个这样的例子是调制不稳定性,它被认为是自然界中最普遍的不稳定性之一。利用费什巴赫共振的浅零交叉,我们描述了调制不稳定性及其在玻色-爱因斯坦凝聚体中形成物质波孤子串的作用。我们研究了系统所表现出的普遍标度律,并通过实时成像,解决了一个长期存在的问题,即列车中的孤子是否是通过有效的排斥最近邻相互作用产生的,或者更确切地说,演变成这样的结构。
2017-04-11 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.atom-ph
Baseband Modulation Instability as the Origin of Rogue Waves
研究了光学和流体力学中常用的不同非线性波演化模型中流氓波解的存在性和性质。特别地,我们考虑了Fokas-Lenells方程,离焦矢量非线性薛定谔方程,长波-短波共振方程。我们表明,流氓波解决方案在所有这些模型中存在的调制不稳定的参数的子集,当且仅当不稳定的边带频谱也包含连续波或零频率扰动作为一个限制的情况下(基带不稳定)。我们数值证实,流氓波可能只会激发从弱扰动连续波时,基带不稳定性。相反,调制不稳定性导致非线性周期振荡。
2015-02-13 nlin.PS nlin.SI physics.flu-dyn
Higher-order modulation instability and multi-Akhmediev breathers of Manakov equations: Frequency jumps over the stable gaps between the instability bands
本文研究了Manakov方程的高阶调制不稳定性,发现初始边带对的选择会改变不稳定频率结构并引发离散谱内的频率跳变,通过数值模拟和精确的多Akhmediev呼吸子解验证了这一包含多个生长-衰减周期的复杂动力学。
2023-04-12 nlin.PS nlin.SI physics.optics
Modulation instability and solitons in two-color nematic crystals
本文导出了双折射晶体中两个非线性相互作用波稳定演化的条件。两种情况下被认为是:平面波和孤子。在第一种情况下,调制不稳定性分析表明,虽然非局部项抑制的增长率,基本上,耦合系统表现出显着更高的增长率比其标量对应。在孤子情况下,得到了孤子稳定、无畸变演化的必要条件,抑制了孤子的呼吸行为和辐射,导致孤子的相互导引。
2016-08-07 nlin.PS nlin.SI physics.optics
Modulational Instability in Nonlinearity-Managed Optical Media
我们研究分析,数值和实验的调制不稳定性的分层,非线性(克尔)光学介质,由玻璃和空气的交替层。我们使用一个非线性薛定谔(NLS)方程与分段常数的非线性系数,并进行了线性稳定性的理论分析,得到一个Kronig-Penney方程的禁带对应的调制不稳定的制度。我们发现非常好的{ \it定量}协议之间的理论分析的Kronig-Penney方程,数值模拟的NLS方程,和调制不稳定性的实验结果。由于在分层介质中产生的演化变量的周期性,我们发现多个不稳定区域,而不仅仅是一个会发生在均匀介质。
2007-06-09 math.DS nlin.PS nlin.SI
Suppressing Modulation Instability with Reinforcement Learning
Skolkovo Institute of Science and Technology(斯科尔科沃科学技术研究所);Artificial Intelligence Research Institute (AIRI)(人工智能研究所(AIRI))
本文提出基于强化学习的方法,通过优化非线性系统中势的时间调制参数来抑制调制不稳定性,并在一维和二维情况下验证了该方法,同时提出了新的物理意义奖励函数以确保不稳定性得到控制。
2024-04-05 cs.AI cs.LG cs.SY
Modulational instability of periodic standing waves in the derivative NLS equation
研究了等离子体物理中微分非线性薛定谔方程中的周期驻波。通过使用一种新发展的代数方法与两个特征值,我们分类所有的周期性驻波在八个特征值的Kaup-Newell频谱问题位于端点的谱带外的实线。分析工作与谱带的数值近似相补充,这使我们能够充分表征DNLS方程中周期性驻波的调制不稳定性。
2021-03-16 math-ph math.AP math.DS