Freezing Optical Rogue Waves by Zeno Dynamics
我们研究光学流氓波的芝诺动力学。考虑到它们在模拟流氓波动力学中的用途，我们分析了Akhmediev呼吸子的Zeno动力学，非线性薛定谔方程的Peregrine和Akhmediev-Peregrine孤子解。我们表明，频繁的测量波抑制其运动的观察域中的每一个这些解决方案。我们分析了芝诺动力学下的流氓波的频谱。我们还分析了观测频率对异常波剖面的影响，以及对异常波在观测域内逗留概率的影响。我们的结果可以在光学包括非线性现象中找到潜在的应用。
2017-05-06 nlin.PS physics.atom-ph physics.optics
Non-Hermitian Origin of Surface Peregrine Soliton and Its Topological Signatures
Universidade de Lisboa（里斯本大学）；Faculdade de Ciências, Universidade de Lisboa（里斯本大学理学院）；Centro de Física Teórica e Computacional（理论与计算物理中心）；Departamento de Física, Faculdade de Ciências, Universidade de Lisboa（里斯本大学理学院物理系）
研究基于标准非线性薛定谔方程的PT变体，展示复合光学介质PT对称状态下的非平凡复波现象，产生手性体孤子对和表面佩雷格林孤子，揭示其源于非厄米势与调制方案的相互作用及拓扑特征，为复杂介质中波操纵提供新思路。
2026-07-29 physics.optics
Dark breathers in a normal dispersion optical microresonator
呼吸是局部波，在时间或空间上是周期性的。呼吸子的概念对于描述许多物理系统是有用的，包括颗粒晶格、玻色-爱因斯坦凝聚、流体力学、等离子体和光学。呼吸子可以存在于反常色散区和正常色散区。然而，在正常的色散制度的光学呼吸的演示仍然是难以捉摸的，我们的知识。光学微谐振器中的克尔梳产生提供了经由克尔效应高度耦合的振荡器阵列，其可以用于探索呼吸动力学。在这里，我们提出，实验和数值模拟，观察黑暗呼吸正常色散氮化硅微谐振器。通过控制泵浦波长和功率，我们可以产生暗呼吸器，它表现出中心线和翼线之间的能量交换。暗呼吸者轻轻地呼吸并保持暗脉冲波形。通过增加泵浦功率，也观察到向混沌呼吸状态的转变。这些黑暗的呼吸动力学很好地再现数值模拟的基础上Lugiato-Lefever方程。研究结果还揭示了耗散的重要性，暗呼吸动力学和高功率暗脉冲克尔梳从正常的色散microreosnators相关的不稳定性提供了重要的见解。
2017-09-12 nlin.PS physics.optics
Optical amplification and transmission of attenuated multi-soliton based on spectral characteristics of Akhmediev breather
分析了Akhmediev呼吸子的时间和光谱特性，建立了衰减多孤子在非线性光纤中的放大和传输模型。我们的结果表明，衰减的多孤子可以转换为Akhmediev呼吸通过一个明智的调制的频谱。随后，Akhmediev呼吸器的最大压缩脉冲训练可用于通过另一频谱调制建立稳健的呼吸传输。此外，还讨论了光谱调制强度对Akhmediev呼吸器激发和最大压缩脉冲训练传输的影响。
2020-04-10 nlin.PS physics.optics
Breathers in PT-symmetric optical couplers
我们表明，奇偶时间（PT）对称耦合光波导的增益和损耗支持本地振荡结构类似的呼吸器的经典$ϕ^4$模型。PT呼吸器携带的功率周期性振荡，在波导之间来回切换，因此增益和损耗平均得到补偿。呼吸子与孤子共存，并普遍存在于孤子碰撞的产物中。我们证明了小振幅呼吸子包络的演化是由两个耦合的非线性薛定谔方程组成的系统控制的，并利用这个哈密顿系统证明了小振幅PT呼吸子是稳定的.
2012-11-08 nlin.PS physics.optics
Peregrine rogue waves in the nonlocal nonlinear Schrödinger equation with parity-time symmetric self-induced potential
在这项工作中，根据最近提出的（物理学评论快报。110（2013）064105）连续非局域非线性薛定谔系统（PTNLSE），以两个一阶Peregrine孤子为初始孤子，对该系统进行了数值研究.作为PTNLSE的一个精确解，它引出了一个非常重要的问题：两个一阶孤子的相互作用对整个光场动力学有什么影响。通过数值计算，我们观察到当初始的Peregrine孤子同相时，Kuznetsov-Ma（KM）孤子串出现在不间断的PT相。在异相条件下，它表现出排斥性的非线性波。非常有趣的是，我们的研究表明，在一个特定的范围内的间隔因子在横向坐标存在一个字符串的高强度以及本地化的Peregrine流氓波在PT不间断的阶段。我们注意到间隔因子和横向位移参数在光场的非线性相互作用和演化动力学中起着重要的作用。这可能是重要的，在发展的非局部非厄米特NLSE系统和动态波本地化行为的基本理解。
2017-10-24 physics.optics
Walk-off induced dissipative breathers and dissipative breather gas in microresonators
本文研究二阶非线性微谐振器中由走离诱导的耗散呼吸子及其气体现象，揭示群速度差对呼吸子存在的关键作用，并发现非平衡稳态下谐波间速度锁定仍保持的湍流锁定现象。
2023-07-06 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
Femtosecond Optical Superregular Breathers
超正则呼吸子是由一对准Akhmediev呼吸子非线性叠加而成的非线性波结构。他们描述了一个完整的调制不稳定的情况下，从本地化的小扰动，以及一个不寻常的quasiannihilation呼吸碰撞。在这里，我们表明，飞秒光学SR呼吸在光纤中表现出有趣的半过渡和全抑制状态，这是不存在的皮秒制度由标准的非线性薛定谔方程。特别是，完全抑制模式，这是严格关联的制度的调制不稳定性的增长率消失，揭示了一个关键的局部小扰动的\textit{non-amplifying}非线性动力学。我们数值证实了这种不同的SR模式从理想和非理想的初始状态，在可积和不可积的情况下激发的鲁棒性。
2018-01-26 nlin.PS nlin.SI physics.optics
Experimental observation of recurrence and spectral asymmetry of the two-component Akhmediev breathers in a single mode optical fibre
本文通过实验、理论与数值模拟研究了单模光纤中双分量Akhmediev呼吸子的重现光谱动力学，揭示了基本呼吸子的光谱不对称性及二阶非简并呼吸子的复杂演化。
2025-03-11 nlin.PS nlin.SI physics.optics
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
Light-Matter Interaction and Hybrid Vector Breather
研究了光与色散克尔型三阶极化率介质的非线性相干相互作用，介质中含有光学杂质原子或半导体量子点。利用广义摄动约化方法，将非线性波方程约化为耦合的非线性薛定谔方程。结果表明，二阶导数在描述两个以频率和波数之和与之差振荡的呼吸子束缚态形成过程中起着关键作用。根据光和介质参数的不同，实现了两分量非线性脉冲--矢量呼吸子的共振、非共振和混合机制。给出了非线性脉冲波形和参数的解析表达式。讨论了共振、非共振和混合非线性波的激发条件。在特定情况下，共振矢量呼吸符与自诱导透明的矢量$0π$脉冲一致。
2020-04-15 nlin.PS physics.optics
Instabilities, breathers and rogue waves in optics
光学异常波是一种罕见的光场值的极端波动。该术语最初用于光纤中的脉冲传播和深水中的波群传播之间的类比，但此后已被推广到描述光学中的许多其他过程。本文提供了一个概述这一领域，主要集中在光纤系统中表现出非线性呼吸和孤子动力学的传播，但也讨论了其他极端事件已被报道的光学系统。虽然统计特征，如长尾概率分布通常被认为是流氓波的定义功能，我们强调的基本物理过程，驱动极端光学结构的外观。
2014-10-12 physics.optics
Explicit breather solution of the nonlinear Schrödinger equation
给出了非线性薛定谔方程的三参数呼吸子的一条直线的封闭形式表达式。这为实验中观察到的时间倍周期提供了分析证明。在光纤中产生的某些脉冲确实是这种广义呼吸子的实验检验将大大简化。
2021-04-13 cond-mat.supr-con nlin.PS physics.optics
Rogue Waves and Periodic Solutions of a Nonlocal Nonlinear Schrödinger Model
在目前的工作中，一个非局部非线性薛定谔（NLS）模型研究的手段，最近的技术，确定解决方案的偏微分方程，通过考虑他们作为不动点在{ \it时空}。这种方法允许执行一个著名的本地NLS模型的非本地情况下的解决方案的延续。四个不同的例子，这种类型，即（a）流氓波的形式的游隼孤子，（b）其推广的形式的库兹涅佐夫-马呼吸，以及两个时空周期解的形式的椭圆函数。重要的是，所有四个波形都可以在控制模型非局部性的参数的间隔中继续。前两个可以继续在一个较窄的间隔，而周期性的可以扩展到任意的nonlocality，事实上，提出了一个有趣的分叉，使他们合并（只有）空间周期性结构。结果表明，流氓波和相关的结构，以及周期性的解决方案，在非局部NLS模型的通用相关性。
2019-10-02 nlin.PS physics.optics
Analysis of Hamiltonian Dynamics of Dispersion-Managed Coupled Breathers in Optical Transmission System
从相平面动力学的角度出发，推导了光传输系统中色散管理耦合呼吸子的哈密顿动力学。我们分析表明，由光纤放大器产生的噪声引起的扰动项的贡献可以影响脉冲动力学的振幅和啁啾。我们还发现，耦合呼吸子动力学依赖于一定的啁啾和振幅的关系。然后将耦合NLS摄动系统的结果归结为未摄动系统和单NLS系统的结果。
2001-06-11 cond-mat.soft math-ph math.MP
Observation of Fermi-Pasta-Ulam Recurrence Induced by Breather Solitons in an Optical Microresonator
我们提出，实验和数值模拟，观察费米-Pasta-Ulam复发诱导呼吸孤子在高Q SiN微谐振器。在微谐振腔中，当泵浦相位失谐量较小时，增加泵浦功率可以激发呼吸孤子。观察到的相位功率演变的梳状线组的光谱的中心周围相比，在光谱翼线组。功率谱的演化相对于谱中心是不对称的。基于广义Lugiato-Lefever方程的数值模拟与实验结果吻合良好，揭示了受激拉曼散射在功率谱演化对称破缺中的作用。我们的研究结果表明，光学微谐振器可以作为一个强大的平台，探索孤子动力学。
2016-10-17 physics.optics
Spontaneous synchronisation and exceptional points in breather complex
实验证明了呼吸复合体的自发同步和例外点（EP）诱导的脉冲产生机制。发现在锁模光纤激光器中形成9个呼吸子的组装复合体时，呼吸子的频率和相位是同步的。呼吸音是在复合体的呼吸频率离开或进入次谐波夹带的确切时间点形成的。这种新的脉冲产生机制应该与非厄米EP或时间平移对称性破缺有关。对锁模破坏和重建的研究揭示了同步与激光稳定的关系。这些发现可能会对超快光学、微腔梳、海洋呼吸行为、非厄米光学等领域的研究产生启发。
2022-06-05 physics.optics
Artificial Cnoidal Wave Breathers in Optical Microresonators
呼吸子是局部结构，其持续时间和振幅经历周期性振荡。光学微谐振器由于其高品质因数，为研究呼吸现象提供了理想的实验平台。在单色泵浦的微谐振器系统中，广泛观察到了仅存在于有效红失谐区的时间耗散克尔孤子形式的内禀呼吸不稳定性。在这里，我们提出了一种新的双色泵浦方案，通过分别分布在一个单一的共振有效的蓝色和红色失谐侧的两个泵浦激光器来创建强制呼吸微梳。我们在实验上发现了基于芯片的氮化硅微谐振器中的人造椭圆余弦波呼吸子和分子晶体状呼吸子，并基于双色泵浦Lugiato-Lefever方程从理论上描述了它们有趣的时间动力学。特别是，相应的呼吸微梳表现出不同的梳线间距范围从2到17倍的自由光谱范围的谐振器。我们的发现不仅提供了一个简单而强大的方法来产生具有可重构梳线间距的微梳，但也揭示了一种新型的呼吸波驱动耗散非线性系统。
2022-03-17 physics.optics
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
Optical Rogue Waves in integrable turbulence
我们报告光纤实验允许调查可积湍流的聚焦制度的一维非线性薛定谔方程（1D-NLSE）。我们的实验在原理上与随机初始条件下的水槽实验非常相似（见M。Onorato { \it等} E { \bf 70} 067302（2004））。利用一种新颖的光学采样装置，精确测量了部分相干光功率随时间快速波动的概率密度函数。PDF被发现从正常的法律发展到一个强大的重尾分布，从而揭示了可积湍流流氓波的形成。随机初始条件下的1D-NLSE的数值模拟定量地再现了实验。我们的研究表明，实验观察到的统计特征依赖于随机生成的相干解析解的一维NLSE，如游隼孤子。
2014-10-20 nlin.PS physics.optics
Optomechanical Akhmediev Breather
Akhmediev呼吸子在流体力学、等离子体物理、非线性光学等领域有着广泛的应用，在理解非线性相干现象方面有着重要的意义。在这里，我们介绍光机械阵列作为一种新型的综合平台，观察光子和声子Akhmediev呼吸器，具有显着的功能，读出和控制补充现有的研究流体动力学和等离子体系统。我们的研究结果为可重构的纳米光子和声子网络铺平了道路，并可能使一类新的器件在信号处理和片上非线性动力学系统。
2018-05-11 physics.optics
All-optical Synchronization of Breather Solitons in a Kerr Microresonator
The University of Auckland（奥克兰大学）；The Dodd-Walls Centre for Photonics and Quantum technologies（光子与量子技术多德-沃尔斯中心）；Joint Quantum Institute, NIST/University of Maryland（美国国家标准与技术研究院/马里兰大学联合量子研究所）；NIST（美国国家标准与技术研究院）
通过注入弱单色激光，实现微谐振器克尔呼吸孤子边带的全光同步，从而控制孤子振荡频率并降低噪声。
2026-06-29 physics.optics
Controllable Kuznetsov Ma-like breather generation via dispersion modulation in the nonlinear Schrödinger equation with variable coefficients
变系数非线性薛定谔方程在物理学的许多领域都有应用，特别是在非线性光学和玻色-爱因斯坦凝聚体的背景下。除了通常的亮孤子解和暗孤子解，所谓的有理孤子解被认为在未来的应用和理解许多自然现象有巨大的影响。本文研究了变系数非线性薛定谔方程的各阶有理解。可以通过沿传播方向对色散进行周期性调制来提取第一阶和第二阶受控KM类呼吸子。在一阶有理孤子解的情况下，色散调制的幅度控制背景以及呼吸峰值功率，而空间频率控制KM类呼吸器的呼吸频率。研究表明，通过对色散参数的调制，可以获得三阶有理孤子的各种新特性。
2021-01-01 nlin.PS physics.class-ph physics.optics
Bright traveling breathers in media with long-range, nonconvex dispersion
本文数值研究了非局域色散介质中亮传播呼吸子的存在与性质，通过求解Benjamin-Bona-Mahony方程和conduit方程，揭示了非凸色散导致的振荡背景及拓扑相位跳跃现象，为海洋内波和光脉冲等系统提供了理论见解。
2024-03-25 nlin.PS physics.geo-ph physics.optics
Two-colour dissipative solitons and breathers in microresonator second-harmonic generation
本文研究了微谐振腔二次谐波产生中的双色耗散孤子与呼吸子，揭示了其在轻微相位失配下的典型性及与二阶非线性主导的谐振线负倾斜的关系。
2023-05-21 physics.optics
Akhmediev breather signatures from dispersive propagation of a periodically phase-modulated continuous wave
我们详细研究了在线性传播过程中使用正弦相位调制观察到的脉冲定位特性与在由非线性薛定谔方程控制的系统中传播过程中Akhmediev呼吸子演化过程中观察到的脉冲定位特性之间的定性相似性。在最大聚焦点获得的轮廓确实呈现非常接近的时间和光谱特征。如果在最大聚焦点附近，这些轮廓的相应线性和非线性纵向演变是相似的，则它们可能在较长的传播距离上显著发散。我们的分析和数值模拟证实了在光纤中进行的实验。
2019-07-19 physics.optics
Inter-mode breather solitons in optical microresonators
在光学微谐振器中观测时间耗散克尔孤子，在应用方面提供了紧凑的相干光学频率梳源，这些相干频率梳已应用于相干通信、双梳光谱学和计量学。在基本的水平上，它使孤子物理的研究在驱动非线性腔。微谐振器通常是多模的，因此，模间相互作用固有地发生在模族之间-一种被称为“避免的模交叉”的条件。避免的模式交叉可以引起孤子衰减，但也可以修改孤子光谱，导致例如色散波的形成并引起光谱反冲。然而，到目前为止，从模间相互作用所产生的时间孤子动力学很少被研究，但理解孤子稳定性的制度是至关重要的。在这里，我们报告的一个模式间呼吸孤子的发现。这样的呼吸动力学发生在激光失谐范围内，传统的固定耗散孤子的预期。我们在实验上证明了两个微谐振器平台（结晶氟化镁和光子芯片为基础的氮化硅微谐振器）的现象，并从理论上描述了一对耦合的Lugiato-Lefever方程的基础上的动力学。实验证明，呼吸与孤子和另一个光学模式族之间的周期性能量交换有关。我们进一步表明，模式间的相互作用可以模拟的响应函数作用于耗散孤子。在传统的稳定孤子制度的呼吸动力学的观察是至关重要的应用，从低噪声微波产生，频率合成光谱。在基本的水平上，我们的结果提供了新的理解丰富的耗散孤子在多模非线性腔的动力学。
2017-05-14 physics.optics
Regimes and Transitions of the Nonlinear Temporal Talbot Effect: Underlying Mechanism for A-Type Breathers, Soliton Crystals, and Soliton Gas
Multitel Innovation Centre（Multitel创新中心）
本研究探讨了非线性时间塔尔博效应的 regime 与 transition，揭示了 A 型呼吸子、孤子晶体和孤子气体的 underlying 机制，通过非线性效应和高阶空间模式干涉的相互作用，建立了与费米-帕斯塔-乌拉姆-廷戈复发相关的理论框架。
2026-02-16 physics.optics
Stable (2+1)-dimensional soliton and breather molecules in a cold Rydberg atomic gas
Henan Normal University（河南师范大学）；Hubei University of Automotive Technology（湖北汽车工业学院）；Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）；Tel Aviv University（特拉维夫大学）；Universidad de Tarapacá（塔拉帕卡大学）
研究冷里德伯原子气体中非局域非线性效应支持的稳定(2+1)维空间域光学孤子分子和呼吸子分子，揭示了两种形成机制：中等非局域性下的静态稳定和强非局域性下通过旋转离心力实现的动态稳定。
2026-07-03 physics.optics
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
Statistical properties of nonlinear stage of modulation instability in fiber optics
我们提出了一个光纤实验中，我们研究的调制不稳定的平面波最初由一个小的噪声扰动的时空演化。利用循环光纤环作为实验平台，我们报告了从调制不稳定性的早期阶段到长期演化的噪声驱动的呼吸结构的单次观测。对实验中记录的光功率进行单点统计分析，我们观察到二阶矩的衰减振荡以及长期演化中的指数分布，正如[D.]中所预测的那样。\，S. Agafontsev和V. E. Zakharov，Nonlinearity { \bf 28}，2791（2015）]。最后，我们通过实验和数值计算证明了光功率$g^{(2)}(τ)$的自相关具有一些独特的振荡特征，这些特征代表了噪声驱动的调制不稳定性和可积湍流的非线性阶段
2019-03-12 nlin.PS physics.optics
Symmetric and asymmetric optical multi-peak solitons on a continuous wave background in the femtosecond regime
研究了单模光纤飞秒区连续波背景下的对称和非对称多峰光孤子。详细揭示了多峰孤子的形成机制、传输稳定性和形变碰撞等关键特性。结果表明，这种多峰（对称或非对称）模式可以看作是周期波和单峰（W形或反暗）孤子非线性叠加形成的单脉冲。特别地，基于精确非线性波解和调制不稳定性分析之间的明确联系，建立了连续波背景下不同类型非线性激励的相图，包括呼吸子、流氓波、W形孤子、反暗孤子、周期波和多峰孤子.数值模拟证实了具有对称和非对称结构的多峰孤子的传输稳定性。进一步，我们揭示了非对称多峰孤子的一个显著的形状变化特征。有趣的是，这些形状变化的相互作用不仅发生在种内碰撞（孤子相互碰撞），而且在种间相互作用（孤子呼吸相互作用）。结果表明，在连续波背景下，每个多峰孤子都表现出形状变化和光脉冲局域能量守恒的共存。
2016-03-15 nlin.PS nlin.SI physics.optics
Direct observation of Rogue Waves in optical turbulence using Time Microscopy
在噪声驱动的现象和湍流中相干结构的形成是一个复杂而基本的问题。一个特别重要的结构是所谓的流氓波（RW），它是突然出现的局部和巨大的峰值。首先在海洋学中进行研究，自2007年以来，RWs在光学中得到了广泛的研究，特别是在超连续谱和光学湍流的光纤实验中。然而，这些实验中随机动力学的典型时间尺度阻止了-到目前为止-直接观察孤立的RW。在这里，我们报告的直接观察的RW，使用超快采集系统相当于显微镜在时域。RW由光纤内随机波的非线性传播产生，并以$\sim 250$ ~fs的分辨率记录。我们的实验证明了一维非线性薛定谔方程（1D-NLSE）的“呼吸者”类解在RWs形成中的核心作用
2016-03-04 physics.optics
Chaotic synchronization in optical frequency combs
利用离散模方法研究了由于四波混频引起的非线性耦合频率梳中的模间动力学。当存在足够的可饱和吸收时，相空间坍缩成单一状态，所有模式都紧紧锁定在同一相位。在一个纯粹的反应性非线性的情况下，一个约束较少的锁定机制出现，它保持相邻模式的相位差松散的限制，并导致准周期呼吸子的形成。潜在的非线性相关性的分析确定了一个混沌同步过程的起源，这种以前未报道的锁定机制。尽管激光锁模系统具有较大的李雅普诺夫指数和关联维数，但其混沌动力学特性很容易被常用的激光锁模诊断方法所忽略。这一发现可能最终解释了许多无法解释的报告激光自锁模在没有一个有效的可饱和吸收机制和形成自频率调制的梳状半导体激光器。
2021-10-19 nlin.CD physics.optics
