Generalized perturbation (n, M)-fold Darboux transformations and multi-rogue-wave structures for the modified self-steepening nonlinear Schrodinger equation
本文给出了一种用行列式的分式形式求修正非线性薛定谔方程(MNLS)的广义扰动(n,M)重达布变换(DTs)的简单构造性方法.特别地,我们应用广义扰动(1,N-1)-倍DT找到其显式多流氓波解。详细讨论了不同参数下MNLS方程的游荡波解的波结构,显示出丰富的有趣的波结构,包括三角形和五边形等,这对研究光学中多游荡波的物理机制可能是有用的。这些多流氓波解决方案的动力学行为进行了说明,使用数值模拟。同样的Darboux矩阵也可以用来研究Gerjikov-Ivanov方程,从而得到它的多个异常波解及其波结构,该方法也可以推广到其它非线性可积方程的多个异常波解的求解.
2017-04-09 math-ph math.AP math.MP
Modulation instability, rogue waves and spectral analysis for the sixth-order nonlinear Schrodinger equation
研究了具有高阶项的非线性薛定谔方程的调制不稳定性、流氓波和谱分析。研究了六阶到八阶非线性薛定谔方程组的调制不稳定性分布特征。高阶色散项与调制稳定区的分布密切相关,n阶色散项对应于调制不稳定带内的$n-2$调制稳定曲线。基于广义达布变换方法,构造了高阶有理解。然后给出了N阶无赖波的紧致代数表达式。一至三阶流氓波的动力学现象进行了说明,表现出有意义的结构。两个任意参数在流氓波解中起重要作用。一种是控制异常波峰的偏转和异常波的宽度,另一种是改变异常波的宽度和振幅。对于三阶异常波,给出了三种典型的非线性波结构,即基波、圆波和三角波。通过对一阶流氓波的频谱分析,当这些参数满足一定条件时,会出现W型孤子与流氓波的过渡。
2019-08-14 nlin.PS nlin.SI
High-order Rogue Waves in Vector Nonlinear Schrödinger Equations
研究了二分量耦合非线性薛定谔方程中高阶流氓波的动力学。我们发现,在耦合系统中,二阶矢量RW可以出现四个基本的流氓波,而在单组分系统中的高阶。通过改变精确解析解给出的初始激励,可以得到四边形、三角形和线形的分布。此外,二阶矢量无赖波的分布上还可以出现六个基本无赖波,这与标量三阶无赖波的分布相似。矢量异常波的分布模式比标量异常波丰富得多。这些结果在诸如玻色-爱因斯坦凝聚体、非线性纤维和超流体等不同领域都可能引起人们的兴趣。
2013-11-12 nlin.PS nlin.SI
Generalized Darboux transformation and N-th order rogue wave solution of a general coupled nonlinear Schrödinger equations
构造了一般耦合非线性薛定谔(GCNLS)系统的广义达布变换(GDT)。利用GDT方法,我们导出了该系统的N阶流氓波解的递推公式和行列式表示。利用这些表示,我们得到了一定的自由参数的第一,第二和第三阶流氓波的解决方案。通过改变这些自由参数,我们证明了形成的三重态,三角形和六边形图案的流氓波。
2014-06-07 nlin.PS nlin.SI
Variable-coefficient symbolic computation approach for finding multiple rogue wave solutions of nonlinear system with variable coefficients
本文提出了一种变系数符号计算方法来求解变系数非线性方程的多个流氓波解。作为应用,研究了(2+1)维变系数Kadomtsev-Petviashvili方程.得到了多个异常波的解,并给出了其动力学特征的三维图和等值线图。
2019-12-10 nlin.PS nlin.SI
On the characterization of breather and rogue wave solutions of an inhomogeneous nonlinear Schrödinger equation
本文构造了一个具有外部线性势的变系数非线性薛定谔方程的呼吸波和流氓波解。该模型描述了非均匀等离子体/介质中的非线性波传播。我们得到了几个本地化的解决方案,包括马呼吸,Akhmediev呼吸,两个呼吸和流氓波解决方案,这个模型,并显示如何空间的不均匀性修改这些本地化结构的形状和方向。我们还描绘了非均匀流氓波的轨迹。我们的结果可能是有用的控制沿等离子体表面的等离子体激元能量。
2014-07-10 nlin.PS nlin.SI
Nonlinear bandgap transmission by discrete rogue waves induced in a pendulum chain
本研究通过数值模拟摆链构成的离散非线性晶格,揭示了不同激励条件下的超传输、带隙孤子俘获及离散怪波生成现象,为简单装置中离散怪波的实验生成提供了基础。
2024-01-26 math-ph math.MP nlin.PS
High-order Rogue Wave solutions for the Coupled Nonlinear Schrödinger Equations-II
研究了二分量耦合非线性薛定谔方程中高阶流氓波的动力学。基于广义达布变换和形式级数方法,在不对波矢作特殊限制的情况下,得到了高阶异常波解。作为应用,我们给出了一阶、二阶无赖波解及其叠加。我们发现矢量无赖波的分布模式比标量无赖波的分布模式丰富得多,也不同于在背景场约束条件下得到的分布模式。这些结果进一步丰富和深化了我们对玻色-爱因斯坦凝聚体、非线性纤维和超流体等不同领域中反常波激发动力学的认识。
2015-05-18 nlin.PS nlin.SI physics.atom-ph
Rogue waves on the background of periodic standing waves in the derivative NLS equation
微分非线性薛定谔(DNLS)方程是研究等离子体物理和光学中非线性波动力学的正则模型。本文研究DNLS方程在周期驻波背景下描述流氓波的精确解。我们表明,只有当周期性的驻波是调制不稳定的流氓波的时空本地化是可能的。如果周期驻波是调制稳定的,流氓波解退化为代数孤子沿背景传播,并与周期驻波相互作用。流氓波的最大振幅被发现解析和数值确认。
2021-03-16 math-ph math.AP math.MP
General rogue waves in the nonlocal PT-symmetric nonlinear Schrodinger equation
利用达布变换研究了非局部PT对称非线性薛定谔(NLS)方程中的流氓波.导出了三种类型的异常波,并给出了它们的Schur多项式的显式表达式。这些流氓波显示出更广泛的变化比那些在当地NLS方程。例如,它们的多项式次数不仅可以是$n(n+1)$,而且可以是$n(n-1)+1$和$n^2$,其中$n$是任意正整数。这些流氓波的动力学也检查。结果表明,这些流氓波可以有界的所有空间和时间,或发展崩溃奇点,这取决于它们的类型以及它们的自由参数的值。此外,溶液动力学表现出丰富的模式,其中大部分没有对应的本地NLS方程。
2017-11-16 nlin.PS nlin.SI
Interacting nonlinear wave envelopes and rogue wave formation in deep water
在耦合非线性薛定谔(CNLS)系统的框架内,提出了一种对应于深水中斜向传播的两波相互作用的流氓波形成机制。一个流氓的条件,链接的角度与这些波的群速度的相互作用:不同的相互作用的角度可以导致在一个重大的增强流氓事件的数量和幅度。对于一系列的相互作用的方向,它被发现,CNLS系统表现出显着更多的极端波振幅事件比其标量对应。此外,流氓事件的耦合系统被发现是很好的近似双曲正割函数,它们是矢量孤子型解决方案的CNLS系统,通常不被认为是可积的。总体而言,我们的研究结果表明,交叉状态提供了一个重要的机制,流氓水波事件的产生。
2014-07-18 nlin.PS nlin.SI
The Rogue Waves with Quintic Nonlinearity and Nonlinear Dispersion effects in Nonlinear Optical Fibers
给出了一个修正的非线性Schr $\ddot{o}$ dinger方程的精确有理解,该方程考虑了五阶非线性和对三阶非线性的非线性色散修正,可以用来描述非线性光纤中的流氓波.我们发现,具有这些高阶效应的异常波与已知的非线性薛定谔方程$\ddot{o}$中的异常波形状相同。然而,五次非线性项和非线性频散效应会影响异常波的速度及其相位的演化。
2013-12-12 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
Deep learning neural networks for the third-order nonlinear Schrodinger equation: Solitons, breathers, and rogue waves
Chinese Academy of Sciences(中国科学院);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
利用深度学习神经网络研究了三阶非线性薛定谔方程(Hirota方程),该方程描述了等离子体中的强色散离子声波、光纤中超短光脉冲的波传播以及深水中的宽带波.在本文中,我们使用物理信息神经网络(PINN)深度学习方法来探索数据驱动的解决方案(例如,孤立子,呼吸者,和流氓波)的Hirota方程时,两种类型的未扰动和未扰动(2%噪声)的训练数据被认为是。此外,我们使用PINNs深度学习来研究在孤子的帮助下,Hirota方程中出现的参数的数据驱动发现。
2021-04-30 cs.LG math-ph math.MP
Rogue waves in the generalized derivative nonlinear Schrodinger equations
利用双线性Kadomtsev-Petviashvili(KP)约化方法导出了广义导数非线性Schrodinger(GDNLS)方程的一般异常波.这些GDNLS方程包含Kaup-Newell方程、Chen-Lee-Liu方程和Gerdjikov-Ivanov方程作为特例。在这个双线性框架中,它表明,流氓波的所有成员,这些方程表示由相同的双线性解决方案。与以往的双线性KP约化方法相比,在我们目前的KP约化过程中的一个重要改进是一个新的参数化的内部参数的流氓波在其他可积方程的流氓波。在这种新的参数化下,用基本Schur多项式表示的异常波更为简单。此外,通过将所有这些内部参数设置为零,可以获得在每个阶具有最高峰值振幅的异常波,并且在阶$N$处的该最大峰值振幅结果是背景振幅的$2N+1$倍,与各个GDNLS方程和背景波数无关。这些GDNLS方程可以分解成两个不同的双线性系统,这需要不同的KP减少,但产生的流氓波保持不变。文中还分析了GDNLS方程中异常波的动力学性质。结果表明,恒定背景的波数强烈地影响着流氓波的方向和持续时间。此外,还提出了一些新的流氓模式。
2019-12-11 nlin.PS nlin.SI
Rogue wave patterns associated with Adler-Moser polynomials in the nonlinear Schrödinger equation
本研究报道了非线性薛定谔方程中由Peregrine波构成的心形、扇形等新怪波模式,证明其渐近由Adler-Moser多项式根结构描述,且比先前模式更多样,解析预测与真实解吻合良好。
2023-09-04 nlin.PS nlin.SI
Formation of rogue waves on the periodic background in a fifth-order nonlinear Schrödinger equation
在雅可比椭圆函数背景下构造了五阶非线性薛定谔方程的流氓波解。结合达布变换和谱问题的非线性化,得到了两种不同周期波背景下的流氓波解。我们分析了不同的系统参数值所获得的解决方案,并指出我们的结果的某些新的功能。通过谱稳定性问题计算了系统的$dn$和$cn$周期背景波的不稳定性增长率。我们发现,不稳定增长率减少(增加)$dn$ - $(cn)$周期波时,我们改变椭圆模量参数的值。
2021-08-30 nlin.PS nlin.SI
Engineering Optical Rogue Waves and Breathers in a Coupled Nonlinear Schrödinger System with Four-Wave Mixing Effect
考虑了各向异性梯度折射率非线性介质中具有调制自相位调制、交叉相位调制和四波混频非线性的相干耦合非线性薛定谔方程.通过确定一个适当的相似变换,我们得到了一个一般的局域波解,并研究了它们的动力学与一组适当的调制非线性。特别是,我们的研究揭示了不同的表现形式的局域波,如稳定的孤子,Akhmediev呼吸,马呼吸,和流氓波的明亮,明亮的黑暗,黑暗的类型,并探讨了他们的操纵机制与适当的工程非线性参数。我们已经提供了一个分类分析与充分的图形演示。
2020-08-14 nlin.PS nlin.SI
Breathers and black rogue waves of coupled nonlinear Schrödinger equations with dispersion and nonlinearity of opposite signs
研究了特殊耦合非线性薛定谔方程组(Manakov方程组)的呼吸子和反常波。这些系统对具有随机变化的双折射的光纤中的正交偏振模式进行建模。与具有零双折射的波导中的情况不同,如果存在群速度失配,则在具有相反符号的色散和非线性的这些Manakov系统中可以发生流氓波。异常波存在的判据与调制不稳定性的发生完全相关。理论上,采用Hirota双线性变换,得到异常波作为呼吸子的长波极限。在波剖面方面,一个黑色的流氓波(强度下降到零)和过渡到一个四瓣配置被确定。背景的足够强的调制不稳定性可以压倒或掩盖异常波的发展,并且这样的阈值与光纤的实际物理性质相关。对呼吸子的演变进行了数值模拟,以验证分析公式的预测。
2014-10-28 nlin.PS
Rogue wave patterns associated with Adler Moser polynomials in the nonlocal nonlinear Schrödinger equation
本文利用渐近分析研究非局部非线性薛定谔方程中的新型畸形波模式,发现其可由 Adler-Moser 多项式的根结构近似预测,并通过区域划分与数值验证揭示了心形-五边形等新几何形态。
2025-03-13 nlin.PS nlin.SI
Akhmediev breathers, Ma solitons and general breathers from rogue waves: A case study in Manakov system
给出了两分量非线性薛定谔方程(即Manakov方程)的一般呼吸子(GB)、Akhmediev呼吸子(AB)、Ma孤子(MS)和流氓波(RW)解的显式形式.我们通过两种不同的途径得到这些解。在前向路径中,我们首先构造了该模型的一个合适的周期包络孤子解,并由此导出了GB、AB、MS和RW解。然后,我们考虑RW解决方案作为起点,并推导AB,MS和GB在相反的方向。第二种方法迄今为止还没有说明的两个组件NLS方程。结果表明,Manakov系统的上述有理解可以由标准标量非线性薛定谔方程加上修正的非线性参数导出.通过这种双向的方法,我们建立了一个更广泛的理解这些合理的解决方案,这将是在各种情况下的利益。
2013-08-26 math-ph math.MP nlin.PS
Parity-time-symmetric vector rational rogue wave solutions in any n-component nonlinear Schrödinger models
研究了在聚焦类克尔非线性介质中存在的$n$分量非线性薛定谔($n$ -NLS)系统的极端事件.我们报道并讨论了具有宇称时间(PT)对称性的矢量有理流氓波(RW)解的新的多参数族,其特征在于分量的边界条件不同,并且与Benjamin-Feir不稳定性的$n$分支的简并性一致. PT-对称向量RW的明确的例子。某些参数约束可以使某些元件在多体共振相互作用下产生高振幅的共振波,并讨论了模型的不可积变形对矢量共振波激发的影响。这些结果将有助于设计多组分物理系统中的RW实验。
2020-12-31 math-ph math.AP math.MP
Rogue-wave solutions of a three-component coupled nonlinear Schrodinger equation
研究了三分量耦合非线性薛定谔方程的Rogue波解。在对组分背景有一定要求的情况下,我们构造了一个多无赖波解,它在时空分布上呈现出类似四瓣花的结构,而不是单组分或双组分系统中的眼状结构.这些结果在诸如玻色-爱因斯坦凝聚体、非线性纤维和超流体等不同领域都可能引起人们的兴趣。
2015-01-23 nlin.PS
Rogue wave triggered at a critical frequency of a nonlinear resonant medium
我们考虑一个二能级原子系统,它与一个由高强度激光控制振幅和频率的电磁场相互作用。我们表明,感应电场的幅度,承认一个包络轮廓对应的呼吸孤子。我们证明,这个孤子可以传播的任何频率偏移相对于控制激光器,除了一个临界频率,在该系统经历了一个结构的不连续性,转换的呼吸在流氓波。由此揭示了强激光场产生反常波的机理。
2016-08-18 nlin.PS nlin.SI
Generalized Darboux transformation and higher-order rogue wave solutions to the Manakov system
在本文中,我们构造了一个广义递归达布变换的聚焦向量非线性薛定谔方程称为Manakov系统。我们将这种广义递归达布变换应用于该系统的Lax对,通过直接迭代规则生成具有相同谱参数的N阶矢量广义流氓波解。因此,我们讨论了一阶、二阶和三阶矢量广义流氓波解,并对这些特征作了说明。我们表明,高阶流氓波的解决方案取决于其自由参数的值。
2016-05-07 math-ph math.MP nlin.PS
Peregrine Rogue Wave dynamics in the continuous nonlinear Schrödinger system with parity-time symmetric Kerr nonlinearity
在这项工作中,我们研究了最近提出的(Phys. Rev. Lett. 110(2013)064105)具有奇偶时间对称克尔非线性的连续非线性薛定谔系统。我们发现,具有PT对称非线性的连续非线性薛定谔系统也存在孤立子解。基于孤立子被认为是流氓波的原型解这一事实,我们在c-PTNLSE模型中研究了孤立子的流氓波动力学。通过数值计算,我们观察到的外观低强度Kuznetsov-Ma(KM)孤子列车的横向位移(不破PT对称性)和良好的本地化的高强度Peregrine Rogue波的存在下,横向位移(破PT对称性)在一个明确的参数制度。
2015-08-29 nlin.PS physics.class-ph physics.optics
Higher-order vector Peregrine solitons and asymptotic estimates for the multi-component nonlinear Schrödinger equations
首先,我们基于环群理论,给出了任意多分量NLS方程的一阶和高阶矢量Peregrine孤子(别名有理流氓波),与Benjamin-Feir不稳定性条件相关的(n +1)次特征多项式的(n +1)重本征值,以及反函数.特别地,这些矢量有理流氓波是宇称时间对称的一些参数的约束。本文提出了一种系统而有效的方法来研究这些矢量流氓波的渐近行为,使得流氓波的分解与所谓的控制多项式有关,这为研究多分量可积系统的矢量流氓波结构提供了一条有力的途径。通过参数向量可以确定具有最大振幅的矢量流氓波,这在多分量物理系统中是有趣和有用的。
2020-12-31 math-ph math.AP math.MP
Rogue Waves In Nonlinear Schrödinger Models with Variable Coefficients: Application to Bose-Einstein Condensates
我们探讨的流氓波解决方案的形式在一组选定的情况下的例子,非线性薛定谔方程与变系数。我们专注于系统的恒定色散,并提出了三种不同的模型,描述原子玻色-爱因斯坦凝聚体在不同的实验相关设置。对于这些模型,我们确定确切的流氓波的解决方案。我们的分析结果证实了直接数值积分的原始方程,由两个不同的计划进行。非常好的协议之间的数值计算结果和分析预测的流氓波的出现被确定。此外,还讨论了数值诱导的小扰动对精确流氓波解的非平凡命运。
2014-10-22 nlin.PS
Financial rogue waves
Ivancevic提出的非线性期权定价模型是对布莱克-斯科尔斯模型的非线性波动替代模型,在此模型中对金融异常波动进行了解析描述。这些解可用于描述金融市场及相关领域中异常波动现象的可能物理机制。
2010-09-20 nlin.PS nlin.SI q-fin.CP
Universal rogue wave patterns associated with the Yablonskii-Vorob'ev polynomial hierarchy
我们证明了在可积系统中存在普遍的反常波图案。这些异常模式包括以诸如三角形、五边形和七边形的形状布置的基本异常波,其中可能的低阶异常波位于中心。这些模式出现时,在双线性表达式的流氓波的内部参数之一变得很大。在分析上,这些模式通过线性变换由Yablonskiii-Vorob 'ev多项式层次的根结构确定。因此,在时空平面中的诱导流氓模式只是在膨胀、旋转、拉伸、剪切和平移等作用下的Yablonskiii-Vorob 'ev多项式的根结构。作为例子,这些普遍的流氓模式明确地确定和图形说明广义导数非线性薛定谔方程,Boussinesq方程,和Manakov系统。这些流氓模式和那些先前报道的非线性薛定谔方程的异同进行了讨论。
2021-03-23 nlin.PS nlin.SI
Rogue waves, rational solitons, and modulational instability in an integrable fifth-order nonlinear Schroedinger equation
研究了一类含三个自由参数的可积五阶非线性薛定谔(FONLS)方程的Rogue波(RW)解和有理孤子。它包括,作为特殊情况下,通常的NLS,广田,和Lakshmanan-Porsezian-Daniel(LPD)方程。我们提出了连续波(CW)的解决方案和条件,其调制不稳定性在这个模型的框架。将达布变换应用于CW输入,解析地得到了FONLS方程的一阶和二阶RW解,特别是用解析和数值方法得到了一阶和二阶RW轮廓的峰和凹的运动轨迹.解决方案还包括新发现的合理和W形的一个和两个孤子模式。结果预测了非线性纤维光学和其他物理相关的可积系统的扩展模型中相应的动力学现象。
2015-09-19 math-ph math.MP nlin.PS
Novel nonlinear wave equation: regulated rogue waves and accelerated soliton solutions
引入了一个新的具有丰富分析性质的精确可解的(1+1)维复非线性波方程.一个流氓波(RW),本地化的时空像游隼RW解决方案,但丰富的自由参数的存在下被发现。这种自由度允许根据需要调节RW的幅度和宽度。该方程还允许一个有趣的拓扑结构变化的加速暗孤子的解决方案,尽管在方程中的常数系数。
2018-08-07 nlin.PS
Financial Rogue Waves Appearing in the Coupled Nonlinear Volatility and Option Pricing Model
研究了Ivancevic最近提出的波动率与期权定价耦合模型,该模型产生了一个杠杆效应,即,股票波动率与股票收益率呈负相关关系,可以看作是Black-Scholes期权定价模型的一个耦合非线性波动模型。在这篇简短的报告中,我们分析提出了耦合非线性波动率和期权定价模型的两个组件的金融流氓波没有嵌入式w-学习。此外,我们展示了他们的动力学行为,选择不同的参数。两分量金融流氓波解可以用来描述流氓波现象的可能物理机制,并进一步激发流氓波在金融市场及其他相关领域的相关研究和潜在应用的可能性。
2011-01-17 nlin.PS q-fin.CP q-fin.PR
Rogue periodic waves of the focusing NLS equation
研究了周期背景下非线性薛定谔(NLS)方程在聚焦情况下的游荡波。两个周期波解分别用雅可比椭圆函数dn和cn表示。这两个周期波调制不稳定的长波扰动。利用Zakharov-Shabat谱问题的周期本征函数的显式表达式和达布变换,构造了周期背景上的异常波的精确解.这些精确解被标记为流氓周期波,推广了经典流氓波(所谓的Peregrine呼吸器)。异常周期波的放大因子被计算为波振幅(椭圆模量)的函数。这里构造的流氓周期波与流氓波图案在最近的出版物中获得的数值进行了比较。
2017-11-17 math-ph math.DS math.MP
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
Approximate rogue wave solutions of the forced and damped Nonlinear Schrödinger equation for water waves
我们考虑了风和耗散对调制不稳定性的非线性阶段的影响。通过适当的变换,我们将强迫/阻尼非线性薛定谔(NLS)方程映射成标准的常系数NLS方程。只要满足以下条件,|Γt| \ll 1,其中r是由于风/耗散引起的波浪的增长/阻尼率。近似流氓波方程的解决方案,并进行了讨论。结果揭示了风和耗散对流氓波形成的影响。
2012-03-21 nlin.CD nlin.PS physics.flu-dyn
Discrete Rogue waves in an array of waveguides
我们研究了非线性波导阵列中的离散无赖波。我们表明,由于实验的不完善性,非常小的程度的混乱有很深的影响,形成离散流氓波。我们预测了离散非线性薛定谔方程的长寿命离散流氓波解。
2015-02-25 nlin.PS physics.optics
Are rare rogue fluctuations generic to strongly nonlinear and non-integrable systems?
广泛的动力学模拟被用来探索突然足够大的能量或流氓波动(RF)在晚的时间和短的时间窗口在{ \it强非线性政权}的$β$ -费米-Pasta-Ulam-Tsingou(FPUT)型系统的可能存在。我们的研究建立在非耗散颗粒链系统中的RF研究的基础上,并表明{ \it稀有RF可能是通用的不可积的,强非线性系统在足够晚的时间}。我们评论的初始条件的作用和有趣的影响,这些强非线性系统的谐波力。聚焦下的RF不同于通过弱非线性薛定谔方程描述反常波的著名的Peregrine孤子。
2021-05-11 nlin.PS physics.comp-ph
Dam break problem for the focusing nonlinear Schrödinger equation and the generation of rogue waves
我们提出了一种新的,分析上容易处理的,流氓波形成的小色散聚焦非线性薛定谔(NLS)方程的框架内的情况下,初始条件的矩形障碍(一个“盒子”)的形式。本文采用Whitham调制理论结合半经典逆散射变换的非线性最速下降法,描述了NLS箱问题中两个反向传播的非线性波列--色散溃坝流的演化和相互作用。我们表明,相互作用动力学的调制大振幅准周期呼吸晶格的出现,其振幅轮廓是密切接近的Akhmediev和Peregrine呼吸在一定的时空域。我们的半经典的分析结果被证明是在良好的协议与小色散聚焦NLS方程的直接数值模拟的结果。
2016-05-01 nlin.PS nlin.SI
Shallow water rogue wavetrains in nonlinear optical fibers
除了从光学CW的调制不稳定性发展的深水流氓波之外,光纤中的波传播也可以产生浅水流氓波。这些极端波浪事件是在调制稳定的正常色散状态下产生的。适当的相位或频率调制的连续激光器导致无啁啾和平顶脉冲或flaticons表现出稳定的自相似演变。在碰撞时,也可能发生在波分复用传输系统中的不同载波频率的flaticon合并成单个高强度的时间和空间局部化的流氓脉冲。
2013-01-05 nlin.PS physics.flu-dyn physics.optics
Three-dimensional rogue waves in non-stationary parabolic potentials
利用对称性分析,系统地给出了一个高维相似变换,将(3+1)维变系数非齐次非线性Schrodinger(NLS)方程化为(1+1)维常系数NLS方程.这种变换使我们能够将(3+1)维情形的某些局部化精确解与(1+1)维情形的可积NLS方程的解的多样性联系起来。作为一个例子,我们说明了我们的技术,使用两个最低阶的合理解决方案的NLS方程作为播种功能,以获得流氓波的解决方案本地化在三个维度,具有复杂的演变,包括两个时间依赖流氓波解决方案之间的相互作用。所获得的三维类反常波解为相关实验提供了可能性,并在非线性光学和玻色-爱因斯坦凝聚中具有潜在的应用价值。
2010-10-04 math-ph math.AP math.MP
Complex KdV rogue waves from gauge-Miura transformation
本文利用规范-米乌拉对应关系,将KdV层级解分类为mKdV层级的基本tau函数,并解析描述了复KdV系统中的怪波现象。
2023-12-21 hep-th math-ph math.MP
The Nonlinear Talbot Effect of Rogue Waves
Akhmediev呼吸子和Kuznetsov-Ma呼吸子是非线性SchrOdinger方程(NLSE)。泰伯效应(Talbot Effect,TE)是光的光的衍射波中的一种像再现现象。本文报道了立方介质中异常波的非线性TE。它不同于线性TE,因为波在NL介质中传播,并且是NLSE的本征模。周期性的流氓波冲击NL介质表现出复发性的行为,但只有在TE长度和半TE长度与π相移;分数TE是不存在的。NL TE是异常波呼吸子波瓣NL干扰的结果。这种相互作用与呼吸子的横向周期和强度有关,周期越大,强度越高,TE长度越短。
2014-02-13 nlin.PS physics.optics
Controlling nonlinear rogue wave formation using the coherence length of phase noise
存在于光场中的微弱相位噪声可以被自聚焦非线性放大,形成强烈的“流氓波”特征。在这里,我们研究的相干长度(或晶粒大小)的影响,这种相位噪声的流氓波形成的可能性存在的自聚焦非线性。我们表明,虽然流氓波形成的可能性随着激光功率的相干长度仅略小于光束直径时增加,可能性是最小的激光功率的变化时,相干长度显着小于光束直径的影响。我们的研究提供了洞察非线性与相位不稳定性场的相互作用,并可能是有用的应用,如减少强激光束的双折射引起的分裂的影响,并开发辐射限制器,以减少光束中的可聚焦功率。
2022-10-11 nlin.PS physics.optics
Nonlinear waves, modulations and rogue waves in the modular Korteweg-de Vries equation
本文研究模Korteweg-de Vries方程中孤立波相互作用、呼吸子生成及调制不稳定性,推导出二次立方非线性薛定谔方程,并数值模拟了比Benjamin-Feir不稳定性发展更快的怪波型解。
2023-04-14 nlin.PS nlin.SI
Rogue Heat and Diffusion Waves
在本文中,我们数值显示和讨论流氓热和扩散波的存在和特点。更具体地说,我们使用两种不同的非线性热(扩散)模型,并表明调制不稳定性导致这些模型的框架中产生意想不到的和大的波动。这些波动可以被称为流氓热(扩散)波。我们讨论的属性和统计的流氓波。我们的研究结果可以在许多分支中找到许多重要的应用,如非线性传热,湍流,金融数学,化学或生物扩散,核反应,地下水渗透,以及在非线性太沙基固结模型框架下模拟的孔隙水压力扩散,仅举几例。
2019-07-18 nlin.PS physics.flu-dyn
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
Nonlinear internal gravity waves in the atmosphere: Rogue waves, breathers and dark solitons
本文研究大气中的非线性内重力波,利用约化摄动法推导出二维非线性方程组及一维非线性薛定谔方程,并基于该方程的聚焦与散焦特性,分别探讨了怪波及暗孤子等非稳态与稳态解的建模。
2023-07-03 nlin.PS
Rogue Quantum Harmonic Oscillations
我们证明了在非线性量子谐振子(NQHO)框架中产生的反常振荡(驻波)的存在性,并研究了其动力学和统计特性。基于这个动机,在本文中,我们发展了一个分步傅立叶格式的计算分析的NQHO。我们表明,调制不稳定性激发产生的流氓振荡的框架中的NQHO。讨论了阱势强度、非线性、耗散、基波数和扰动振幅等参数对反常振荡形成概率的影响。
2019-02-23 nlin.PS quant-ph
From Solitons to Rogue Waves in Nonlinear Left-Handed Metamaterials
在目前的工作中,我们探索孤子和类无赖波的解决方案,在传输线模拟的非线性左手材料。这种非线性是由最近开发的铁电钛酸锶钡(BST)薄膜电容器设计所激发的电压依赖性和对称电容来表示的。我们开发了相应的非线性动力学晶格,以及通过多尺度扩展到一个非线性薛定谔(NLS)模型的一个给定的载波的包络,它的减少。简化的模型可以具有聚焦或散焦的非线性,这取决于载波的频率(波数)。然后,我们考虑的鲁棒性的不同类型的孤立波的简化模型内的原始非线性左手介质。我们发现,亮孤子和暗孤子都存在于一个合适的参量机制中,在这个机制中,NLS的简化是有效的。此外,对于合适的初始条件,我们观察到一个流氓波类型的行为,显着不同于经典的游隼流氓波的演变,包括最显着的分裂成多个波峰的解决方案的一个单一的游隼样图案。最后,我们触及的行为广义成员的家庭的游隼孤子,即Akhmediev呼吸和Kuznetsov-Ma孤子,并探讨这些如何演变的左手传输线。
2016-11-30 nlin.PS
Experimental Evidence of Hydrodynamic Instantons: The Universal Route to Rogue Waves
流氓波的统计理论,提出和测试对实验数据收集在一个长水槽中的随机波具有不同程度的非线性机械产生和自由传播沿水槽。强有力的证据表明,在坦克中观察到的流氓波是流体动力学瞬子,即鞍点配置的行动与随机模型的波系统。如图所示,这些流体动力学瞬子是复杂的时空波场配置,可以使用大偏差理论的数学框架定义,并通过定制的数值方法计算。这些结果表明,瞬子同样很好地描述了流氓波,起源于一个简单的线性叠加机制(弱非线性条件下)或从一个非线性聚焦(强非线性条件下),铺平了道路的发展一个统一的解释流氓波的形成。
2019-11-08 nlin.PS physics.ao-ph physics.flu-dyn
Bragg grating rogue wave
我们推导了描述非线性光脉冲在布拉格光栅中传输的经典大质量Thirring模型的流氓波解。将电磁感应透明与布拉格散射四波混频相结合,可以在极低的功率下产生极端波。
2015-01-22 nlin.PS nlin.SI physics.ao-ph
Linear Rogue waves
我们预测的线性离散流氓波的存在下,离散的非线性薛定谔方程。我们讨论了约瑟夫森效应是这种波形成的根本原因。
2020-01-07 nlin.PS physics.optics
Optical rogue waves and W-shaped solitons in the multiple self-induced transparency system
我们研究了多重自诱导透明(SIT)系统中平面波背景上的局域非线性波,与单一SIT系统相比,该系统描述了光波放大和控制的重要增强。给出了一个紧行列式表示的多参数有理解族。我们证明了这类解包含已知的流氓波解和不寻常的W形孤子解,它严格对应于包含调制不稳定性和低扰动频率区域稳定性的线性稳定性分析。通过适当选择电场分量的背景波数,揭示了反常波与W形孤子之间的状态转换以及高阶非线性叠加模。特别是,我们的结果表明,多SIT系统承认平稳和非平稳的非线性模式在对比的结果在单一的SIT系统。相应地,详细揭示了非线性波的轨迹和频谱等重要特征。
2016-06-30 nlin.PS nlin.SI physics.optics