Variational approach to study soliton dynamics in a passive fiber loop resonator with coherently driven phase-modulated external field
本文采用半解析的方法研究了在相位调制泵浦光驱动下，克尔介质无源光纤谐振腔中单腔孤子和两个同向传播孤子的动力学行为。的扰动处理通过引入一个瑞利耗散函数的框架内的变分原理，结果在一组耦合的常微分方程描述的演变的个人孤子参数。我们进一步推导出封闭形式的表达式，用于快速估计的时间轨迹，漂移速度和相移累积的CS由于外部调制泵。我们还将变分法推广到求解两个孤子相互作用的问题，以及在存在外部调制场的情况。在没有相位调制场的情况下，两个同向传播的孤子可以相互吸引、排斥或独立传播，这取决于它们的初始延迟。通过变分法导出的二阶微分方程，可以预测相互作用的最终状态。而在相位调制场存在时，两个孤子的相互作用可以导致湮灭、合并、呼吸或两个孤子态，这取决于失谐频率和泵浦功率。变分处理分析预测这些状态，并描绘了相关的动态，同意通过求解归一化的Lugiato-Lefever方程进行全数值模拟。通过这种变分方法得到的结果将丰富对被动耗散系统中相位调制驱动场作用下的复杂脉冲动力学的理解。
2019-07-05 physics.optics
Soliton modes, stability, and drift in optical lattices with spatially modulated nonlinearity
我们提出了在线性折射率和非线性度都受到空间调制的材料和几何结构中晶格孤子的新性质。我们发现，线性和异相非线性折射率调制之间的相互作用导致新的孤子性质，包括孤子稳定性和横向迁移率的修改，以及可以控制的形状变换，例如，通过改变光的强度。
2008-06-29 nlin.PS physics.optics
Spontaneous symmetry breaking and trapping of temporal Kerr cavity solitons by pulsed or amplitude modulated driving fields
本文系统地研究了脉冲驱动场和振幅调制驱动场作用下的克尔腔孤子动力学。在形成鲜明对比的相位调制的更广泛的研究情况下，我们发现，克尔腔孤子并不总是被吸引到驱动场振幅不均匀性的最大值或最小值。相反，我们发现，孤子被吸引到与特定的驱动场值，只依赖于腔失谐的时间位置。我们描述了我们的研究结果，在光的自发对称性破缺不稳定性，从物理上Enanvous相干驱动和非线性传播效应之间的竞争。除了识别一种新型的克尔腔孤子行为，我们的研究结果提供了有价值的见解，实际腔配置采用脉冲或调幅驱动场。
2018-05-02 physics.optics
One-dimensional solitons in fractional Schrödinger equation with a spatially modulated nonlinearity: nonlinear lattice
通过线性稳定性分析和直接数值模拟证明了具有空间周期性调制Kerr非线性的一维介质中稳定亮孤子的存在性和稳定性。非线性势景可以平衡分数阶衍射，从而稳定孤子，使模型唯一，并由最近引入的具有自聚焦立方非线性晶格的分数阶薛定谔方程控制。发现了一维基本孤子和多峰孤子（偶极和三极形式），它们分别占据非线性晶格的一个或三个单元，这取决于孤子的功率（强度）。我们发现分数阶Laplacian的Lévy指数$α$对孤子族的轮廓和稳定性有很大的影响。当$α$超过某一阈值时，孤子族的稳定是可能的，低于该阈值时，分数阶衍射和空间调制聚焦非线性之间的平衡将被打破。
2019-09-21 nlin.PS physics.optics
Radially symmetric and azimuthally modulated vortex solitons supported by localized gain
我们发现，在具有立方非线性和双光子吸收的介质中，空间局域增益支持稳定的涡旋孤子。放大环中非线性损耗和增益的相互作用抑制了径向对称涡旋孤子普遍存在的方位调制不稳定性。我们发现，增益分布的拓扑结构对涡旋孤子的最大可能电荷施加了限制。在高增益下，对称性发生破缺，形成由非对称亮斑组成的项链涡旋孤子。
2010-12-07 nlin.PS physics.optics
Generations of polygonal soliton clusters and fundamental solitons by radially-azimuthally phase-modulated necklace-ring beams in dissipative systems
我们证明，在二维耗散介质中，具有粘性（光谱滤波）项的五次（CQ）复Ginzburg-Landau（CGL）方程描述的项链环可以演化为多边形或准多边形稳定孤子团，也可以演化为稳定的基本孤子.演化的结果由相位调制轮廓的深度和方位角非谐性控制，或者由初始项链环中的“珠子”的半径和数量控制。识别和解释了模式演化的阈值特征。参数区域的形成稳定的多边形和准多边形孤子团，稳定的基本孤子，被确定。用完全饱和非线性代替CQ项的模型产生基本上相同的基本动力学场景集，因此这一集对于CGL模型是通用的。
2012-06-09 physics.optics
Power-dependent shaping of vortex solitons in optical lattices with spatially modulated nonlinear refractive index
我们研究了具有线性和非线性折射率调制特性的光晶格支持的涡旋孤子。我们发现，当调制是异相的两种效应之间的竞争导致显着的形状变化的孤子，深刻地影响他们的性质和稳定性。发现非线性折射率调制对离场孤子的最大功率施加限制，所述离场孤子仅在低于最大非线性调制深度时才稳定。
2008-08-25 nlin.PS physics.optics
Stabilization of multi-beam necklace solitons in circular arrays with spatially modulated nonlinearity
研究了非线性和线性折射率异相调制圆波导阵列支持的项链孤子。这样的二维项链孤子表现为多个异相亮斑的环。我们发现，项链孤子是稳定的，如果他们的峰值强度是低或中等，稳定的域随着非线性调制深度的增加而缩小。然而，我们发现，稳定域扩大与项链点的数量增加。
2009-10-15 nlin.PS physics.optics
Surface solitons at interfaces of arrays with spatially-modulated nonlinearity
研究了非线性周期调制波导阵列界面上二维表面孤子的性质。当非线性强度在线性折射率达到最大值的点处达到最小值时，我们发现非线性表面波存在并且仅在有限的输入能量流带内并且对于超过较低阈值的晶格深度可以稳定。
2008-04-03 nlin.PS physics.optics
Generation of Vector Platicons and Hybrid Soliton-Platicon Complexes in Optical Microresonators via Modulated Pump
我们用数值方法证明了在正常GVD条件下调制泵浦产生具有正交偏振分量的矢量纯子的可能性。这个过程的动力学可以通过泵浦偏振来控制，并且依赖于泵浦模式之间的光谱间隔和它们的FSR的差异。我们还表明，如果泵浦模式的GVD系数的交替符号的混合孤子的激发的可能性。
2021-11-23 nlin.PS physics.optics
Stable high-charge vortex dissipative solitons in azimuthally modulated waveguide arrays with localized gain
研究发现，在具有局部增益的 azimuthally 调制波导阵列中，高电荷涡旋孤子可通过低功率阈值稳定存在，且传播稳定性优于低电荷状态。
2025-11-20 nlin.PS physics.optics
Gaussian-like and flat-top solitons of atoms with spatially modulated repulsive interactions
孤子是一种非线性的粒子激发，在传播过程中具有不可改变的性质（振幅、形状和速度），它在科学的许多分支中无处不在，特别是在物理学中。平顶孤子是一种在纯非线性介质中尚未得到充分研究的新型亮孤子。在这里，一个非线性克尔（立方）介质的超冷原子与空间调制排斥相互作用的模型提出，并证明支持各种稳定的平顶物质波孤子，包括一维（1D）平顶基本和多极孤子，二维（2D）平顶基本和涡旋孤子。我们证明了通过改变相关的物理参数（非线性系数和化学势），普通的亮（高斯）孤子可以转化为新的平顶孤子。平顶孤子族的（不）稳定域检查通过线性稳定性分析和直接数值模拟重新确认。该模型在非线性光学和玻色-爱因斯坦凝聚体的背景下是通用的，这提供了直接的实验途径来观察预测的解决方案。
2019-09-21 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
Reorientational solitons in nematic liquid crystals with modulated alignment
在具有重取向非线性的单轴软物质（如液晶）中，非寻常偏振态的光束由于双折射而偏离波矢，同时由于折射率的增加而发生自聚焦，最终形成空间孤子。据此，分析了在光轴横向取向线性变化的情况下，孤子在液晶中的轨迹演化。在这项研究中，我们使用和比较两种方法：i）一个缓慢变化的（绝热）近似的基础上的动量守恒的孤子在哈密顿意义上; ii）的Frank-Oseen弹性理论耦合一个完全矢量和非线性光束传播方法。该模型提供了可比的结果，在这样一个非均匀取向的单轴介质和预测弯曲孤子路径的单调或非单调曲率。在均匀和调制情况下，通过重新定向激发孤立波所需的最小功率基本相同。
2017-07-12 physics.comp-ph physics.optics
Mid-Band Dissipative Spatial Solitons
研究了折射率横向调制的非线性光学微腔中的耗散空间孤子。除了“正常”和“交错”耗散孤子，类似于空间调制保守系统中的那些，一个窄的“中间带”孤子，没有保守系统中的对应物。
2003-02-14 cond-mat.soft nlin.PS physics.optics
Diffraction-managed solitons and nonlinear beam diffusion in modulated arrays of optical waveguides
我们研究了光在非线性衍射管理光子晶格中的传播，该光子晶格是用飞秒激光在石英玻璃中写入的弯曲耦合光波导阵列和铌酸锂晶体中的钛内扩散制成的。我们确定不同的制度的非线性传播的光束的输入功率的不同，并提出了衍射管理孤子，这是由于工程光束衍射和非线性自聚焦或散焦之间的相互作用形成的第一个实验观察。我们观察到，在自准直结构的线性衍射被抑制，一个新的制度的非线性光束扩散发生在中间的权力之前，在较高的权力形成的晶格孤子。
2008-02-18 physics.optics
Matter-wave solitons and finite-amplitude Bloch waves in optical lattices with a spatially modulated nonlinearity
研究了囚禁在光晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体中的孤子和非线性布洛赫波。通过引入专门设计的局域配置文件的空间调制的吸引力的非线性，我们构建了一个无限数量的精确孤子解的Mathieu和椭圆函数，与化学势属于半无限带隙的光晶格诱导光谱。从精确解出发，我们采用松弛方法构造了孤子解的一般族的数值形式。孤子的稳定性进行了研究，通过计算的特征值的小扰动，也通过直接模拟。最后，我们证明了一个几乎精确的（在数值意义上）非线性布洛赫波和孤子之间的组成关系。
2010-06-19 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Two-component solitons under a spatially modulated linear coupling: Inverted photonic crystals and fused couplers
研究了耦合强度空间不均匀的线性耦合光子系统中的双分量孤子及其分岔。一个系统模拟了一个倒置的虚拟光子晶体，通过周期性地用原子掺杂主介质来构建，实现电磁感应透明（EIT）。在该系统中，两束形成孤子的不同载波频率的探测光束通过EIT诱导的有效线性互转换相互耦合。该系统由耦合的非线性薛定谔（NLS）方程描述，线性-耦合常数在空间中根据活性原子的密度分布进行周期性调制.随着探测光总功率的增加，SBB的类型由亚临界向超临界转变，而在线性-耦合常数不变的系统中则不会出现这种情况。在线性耦合集中于一点的熔接双芯波导模型中，以精确的解析形式得到了两分量孤子的SBB的定性相似结果。
2012-05-09 nlin.PS physics.optics
Leveraging reconfigurable micro-resonator soliton crystals for Intensity-Modulated Direct Detection Data Transmission
本研究利用辅助泵浦微谐振腔产生孤子晶体，实现了高达19.6 dB的梳状谱线增强，并成功在4km光纤上完成46 Gbaud/s PAM4信号传输，为数据中心通信提供了高效集成光源方案。
2024-10-11 physics.optics
Multi-ring necklace vortex solitons in Kerr nonlinear media with azimuthally modulated Bessel potentials
College of Physics and Electronics Engineering, Shanxi University（山西大学物理电子工程学院）；Shanxi Key Laboratory of Wireless Communication and Detection（山西省无线通信与探测重点实验室）；Department of Physical Electronics, School of Electrical Engineering, Faculty of Engineering, Tel Aviv University（特拉维夫大学电气工程学院物理电子学系）；Instituto de Alta Investigación, Universidad de Tarapacá（塔拉帕卡大学高等研究院）
在Kerr非线性介质中，通过方位调制贝塞尔势实现多环涡旋项链孤子的稳定生成，为复杂光场操控提供新途径。
2026-02-21 nlin.PS physics.optics
Solitons and Vortices in Two-dimensional Discrete Nonlinear Schrodinger Systems with Spatially Modulated Nonlinearity
我们考虑最近提出的模型[Phys. Rev. E 88，032905（2013）]的二维（2D）推广，其产生由散焦非线性支持的明亮离散孤子，散焦非线性的局部强度从中心到外围增长。我们从耦合消失的反连续（AC）极限出发，探索二维模型。在这个极限下，我们可以构造出各种各样的解，不仅包括单点激发，而且包括偶极和四极激发。此外，两个独立的家庭的解决方案进行了探讨：通常的“扩展”unstaggered亮孤子，其中所有的网站都在AC限制激发，具有相同的符号在整个晶格（他们代表最强大的状态支持的晶格，他们的1D对应物被认为是在上述工作中的1D亮孤子），和涡交叉，这是特定于2D设置。对于所有存在的状态，我们探索它们的稳定性（尽可能地分析）。通过直接模拟，展示了典型的不稳定性发展的情况。
2014-12-15 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
Edge and bulk dissipative solitons in modulated PT-symmetric waveguide arrays
我们解决耗散孤子形成调制PT对称连续波导阵列组成的波导放大和吸收部分，其密度逐渐增加（由于减少波导分离）无论是对中心的阵列或对它的边缘。在这种结构中，PT对称性被破坏的增益/损耗水平取决于波导密度增加的方向。当位于波导密度最大区域的模式本征值发生碰撞并移动到复平面时，PT对称性就会发生破坏。在这种对称性破缺的情况下，材料的聚焦克尔型非线性和弱双光子吸收的包含允许阻止放大模式的振幅的增长，并且可能导致在波导阵列的中心或边缘出现稳定吸引子，这取决于阵列调制的类型。这种孤子可以是稳定的，它们具有特定的三角形形状，并且随着增益损耗水平的增加而显著展宽。我们的结果说明了如何打破PT对称性的空间阵列调制可以用来控制特定的位置耗散孤子形成的阵列。
2019-01-08 math-ph math.MP nlin.PS
Stability of solitons in time-modulated two-dimensional lattices
本文研究了在光晶格中加载的二维玻色-爱因斯坦凝聚体中的物质波孤子的稳定性，并对该凝聚体施加不同形式的周期时间调制。借助于变分近似和系统模拟研究了系统的稳定性。对于半无限间隙中的孤子，在吸引非线性的作用下，产生了定义明确的稳定模式，清楚地表现出共振频率的存在。几种时间调制格式的分析报告，包括准一维子晶格，其中建立的2D方形OL，和设置与异步调制的子晶格的同相调制的情况下。特别地，当两个子晶格的调制相移δ=π/2时，稳定性图没有得到改善，因为最初结构良好的稳定性模式变得模糊，并且在高调制频率下的稳定性大大降低。对于亚晶格的反相位调制（δ=π），得到了混合的结果，其中在低调制频率下发现了扩展的稳定区域，但在高调制频率下稳定性减弱。分析还进行了排斥非线性的情况下，在第一有限带隙的孤子。得出的结论是，即使可以找到稳定的区域，不同的稳定边界的间隙孤子不能清楚地确定。最后，还探讨了“正方形”和“菱形”涡旋孤子的稳定性（即，非现场中心和现场中心）。
2017-12-07 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
Floquet edge solitons in modulated trimer waveguide arrays
研究周期性振荡的一维Floquet三聚体波导阵列，发现其支持两种共存的拓扑Floquet边缘态，并在聚焦非线性介质中从这两种态分岔出可稳定动态生成的Floquet边缘孤子。
2023-09-14 nlin.PS physics.optics
Robust PT symmetry of two-dimensional fundamental and vortex solitons supported by spatially modulated nonlinearity
由PT-对称哈密顿产生的束缚态的实谱通常在增益-损失项的强度的临界值处发生分裂，即，复势的虚部。另一方面，已知的是，PT对称性可以在具有自散焦非线性的一维（1D）模型中变得牢不可破，自散焦非线性的强度从中心到外围增长得足够快。该模型是非线性的，即，它不具有线性谱，而其中的（牢不可破的）PT对称性由非线性自陷态（孤子）的连续族的谱定义。在这里，我们报告的结果为二维非线性模型的PT对称性保持不破任意大的值的增益-损失coefficient。此外，我们引入了一个扩展的二维模型与虚部的潜力~ xy在笛卡尔坐标系。后一种模型不是PT对称的，但它也支持连续的自陷态族，从而表明PT对称性概念的扩展。对于这两个模型，通用的分析形式的非线性尾部的2D模式，和完整的精确解产生特定的孤子，包括那些与牢不可破的PT对称性，而一般的孤子家庭被发现在一个数值形式。PT对称系统产生了稳定的单峰和双峰二维孤子（包括单峰孤子的高阶径向状态）的一般家庭，以及缠绕数m = 1，2和3的稳定涡旋孤子的家庭。在虚势xy模型中，如果虚势受到空间约束，则单峰和多峰孤子族和涡旋族是稳定的。在后者模型的椭圆变形的版本中，一个精确的解决方案被发现与m = 1的涡旋孤子。
2019-02-19 nlin.PS physics.optics
One-dimensional gap solitons in quintic and cubic-quintic Fractional nonlinear Schrödinger equations with a periodically modulated linear potential
竞争的非线性，如三次（克尔）和五次非线性项的强度是相反的符号（非线性前面的系数），存在于各种物理介质中（特别是在光学和物质波介质中）。在标准非线性薛定谔方程中，自聚焦立方非线性和自散焦五次非线性之间的良性竞争（称为自聚焦五次模型）在D维局域结构的产生和稳定中起着重要作用.我们将一个外部周期势（线性晶格）引入到这个模型中，并将其推广到近年来开始出现的空间分数阶情形--非线性分数阶薛定谔方程（NLFSE），从而得到了五阶或纯五阶NLFSE，并研究了其中自陷模的传播和稳定性。发现了两种一维局域间隙模，包括基模间隙孤子和偶极模间隙孤子。采用基于线性稳定性分析和直接数值模拟的方法，我们得到了所有局域模的稳定区域，特别地，反Vakhitov-Kolokolov准则适用于仅五阶非线性项和竞争五阶-五阶非线性项框架中产生的孤子族的稳定部分.
2019-09-21 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
Polarization-diverse soliton transitions and deterministic switching dynamics in strongly-coupled and self-stabilized microresonator frequency combs
微谐振器中的耗散克尔孤子微梳使芯片级精密计量、通信、光谱学和并行信号处理的根本进步成为可能。在这里，我们展示了偏振多样的孤子转换和确定性的开关动力学的自稳定的微梳在强耦合色散管理的微谐振器驱动的单泵浦激光器。开关动力学是由耦合的横磁和横电超模之间的差分热膨胀活动在前-后泵浦失谐引起的。实现大的孤子存在范围和确定性的转变受益于开关动力学，导致交叉极化孤子微梳形成时，驱动的横向磁超模的单个谐振器。结果泵浦激光总是存在于横向磁共振的有效蓝失谐处，从根本上减轻了热不稳定势垒，提高了孤子形成机制的可及性。随后，我们展示了两种不同的偏振不同的孤子形成路线所产生的混沌或周期性调制的波形，通过泵浦功率的选择。所产生的自稳超模微梳具有极大的孤子存在范围、多种孤子态跃迁和良好的泵浦光调谐、高的泵浦微梳转换效率和低的重复频率相位噪声。
2023-03-07 physics.app-ph physics.optics
Generation of platicons and frequency combs in optical microresonators with normal GVD by modulated pump
我们表明，平顶耗散孤子脉冲，platicons，和相应的频率梳可以激发在光学微谐振器与正常的群速度色散使用振幅调制的泵或双色泵。如果调制深度足够大，并且调制频率接近微谐振器的自由频谱范围，则在特定的频率范围内可能发生软激励。
2015-12-09 physics.optics
Kerr-microresonator solitons from a chirped background
我们证明了保护单孤子的形成和克尔微谐振腔中使用相位调制泵浦激光器的操作。相位调制引起空间变化的有效损耗和失谐参数，这反过来又导致多孤子简并被解除和单个孤子是唯一可观察到的行为的操作制度。观察到的特征孤子阶跃的反转表明了单孤子的直接激发。相位调制还可以精确控制孤子脉冲训练的特性，测量的动力学与模拟结果非常吻合。我们表明，该技术可以扩展到高重复频率克尔孤子通过次谐波相位调制。这些结果有助于直接产生和控制的克尔孤子微梳集成光子系统。
2018-07-09 physics.optics
Nonlocality-controlled interaction of spatial solitons in nematic liquid crystals
实验证明，非局域性程度可以控制液晶中两个非局域空间光孤子之间的相互作用。对于给定的光束宽度，非局域性的程度可以通过改变偏压来改变NLC分子的预倾角来调制。当预倾角小于π/4时，非局域性足够强，可以保证相互作用与孤子相位差无关。随着预倾角的增加，非局域性的程度降低。当阶数小于其临界值时，两个孤子的行为类似于它们的局域孤子：两个同相孤子相互吸引，两个异相孤子相互排斥。
2006-03-13 physics.optics
Soliton and quasi-soliton frequency combs due to second harmonic generation in microresonators
我们报道了在具有二次非线性的微谐振腔中，对称的反向倾斜的二次谐振峰的双峰如何在线性腔谐振的一侧转变为类克尔峰，而在另一侧转变为与准线性谐振断开的闭环结构。这两种类型的非线性共振都与典型LiNbO $_3$微环色散分布的孤立子梳的形成有关。当群速度色散的基波和二次谐波符号相反时，我们报道了在弱调制的低强度背景上传播的亮准孤子。当色散符号相同时，我们还发现了指数局域孤子。最后，我们证明了这两类孤子态之间的跃迁与准线性波谱中禁带的闭合有关。
2019-03-24 physics.optics
Pure-Quartic Solitons
时间光孤子由于其独特的物理性质以及在超快光学和超连续谱产生中的应用，一直是人们研究的热点。传统的亮孤子是反常群速度色散和自相位调制共同作用的结果。在这里，我们报告发现了一个全新的一类亮孤子所产生的负四阶色散和自相位调制的相互作用，甚至可以发生正常的群速度色散。我们提供了基本的纯四次孤子的保形传输和平坦的时间相位和高阶纯四次孤子的周期调制传输的实验和数值证据。利用解析理论，我们得到了基本纯四次孤子的近似形状，与我们的实验观测结果非常吻合。我们的发现，由于光子晶体波导的独特色散，可以在通信和超快激光器中找到应用。
2015-08-13 physics.optics
Group-velocity-locked vector soliton molecules in a birefringence-enhanced fiber laser
光纤激光器中多孤子复合体的物理现象丰富了耗散孤子的寿命。通过研制双折射增强光纤激光器，首次在实验上观测到了群速度锁定矢量孤子（GVLVS）分子。双折射增强的光纤激光器有利于产生GVLVS，其中两个正交偏振分量耦合在一起以形成多孤子复合体。此外，多个脉冲之间的排斥力和吸引力的相互作用将粒子状GVLVS在时域中结合在一起，进一步形成复合多孤子复合物，即GVLVS分子。通过偏振分辨测量，我们发现GVLVS分子的两个正交偏振分量都是由强调制的光谱条纹和双峰强度分布支持的孤子分子。此外，通过调节泵浦功率和偏振控制器，还观察到了具有不同孤子间距的GVLVS分子。
2017-04-04 physics.optics
Spatial solitons rays in periodic optical lattices
在两个空间方向上的折射率被平滑调制（波长远大于典型的孤子宽度）的光学薄膜中的空间孤子的光线被证明具有混沌制度的传播是不稳定的。这被解释为一个参数驱动的摆，通过一个新的微扰方法的麦克斯韦方程。这些发现，然后证明比较以及程函定律的光线传播（非线性补偿衍射）。
2009-09-17 cond-mat.other nlin.CD nlin.PS
Frequency stabilization and tuning of breathing soliton in SiN microresonators
耗散克尔孤子具有宽带相干、低噪声的频率梳和稳定的时间脉冲训练，在光谱学、通信和计量学等领域有着重要的应用前景。呼吸孤子是一种特殊的耗散克尔孤子，脉冲宽度和峰值强度都呈现周期性振荡。然而，呼吸孤子的噪声和稳定性仍然是未被探索的，这将是未来应用的主要障碍。在这里，我们已经研究了呼吸耗散克尔孤子在氮化硅（SiN）微环，而呼吸周期显示在MHz左右的不确定性在模拟和实验。通过应用调制泵，呼吸频率可以注入锁定到调制，并在数十MHz上调谐，频率噪声得到显著抑制。我们的实验结果为微谐振器中孤子动力学的控制提供了一种可供选择的方法，为呼吸孤子的实际应用开辟了一条新的途径。
2020-04-02 physics.optics
Nonlinear dynamics in breathing-soliton lasers
本文综述了呼吸孤子光纤激光器中的非线性动力学研究，利用遗传算法等先进手段发现了频率锁定呼吸子、分形Farey层级等丰富行为，并识别出通往混沌的新途径，凸显了其作为复杂耗散动力学模型系统的价值。
2025-10-15 physics.optics
Higher-order dark solitons and oscillatory dynamics in microcavity polariton condensates
本文通过数值模拟证明在周期性光泵浦的微腔极化激元凝聚体中，高阶暗孤子可稳定存在于势谷，并能形成暗振荡器及由灰孤子对构成的新型暗孤子。
2024-11-22 physics.optics
Phased-Locked Two-Color Single Soliton Microcombs in Dispersion-Engineered Si3N4 Resonators
我们提出并从理论上研究了一种基于部分刻蚀沟槽的Si3N4微谐振腔，该谐振腔支持锁相双色孤子微梳态。这些孤子状态由一个单一的循环腔内脉冲与调制的包络，坐在一个连续波的背景。这种时间波形产生频率梳，其频谱分布在两个宽间隔的频谱窗口上，每个频谱窗口呈现平方双曲正割包络，其中两个窗口经由切伦科夫辐射彼此锁相。第一光谱窗口以1550 nm泵浦为中心，而第二光谱窗口基于简单的几何控制进行定制，并且可以以短至750 nm和长至3000 nm为中心。我们数值分析的鲁棒性的设计参数变化，并考虑其影响的自参考和可见波长梳产生。
2018-03-25 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
Beam splitter and combiner based on Bloch oscillations in spatially modulated waveguide arrays
数值研究了光束在周期性波导阵列中的传输，这些波导阵列具有特定的调制结构。我们发现，光束可能会分裂，合并，偏转，并在这些空间调制波导阵列中传播的过程中被本地化。这些现象都源于布洛赫振荡，为片上分束器和合束器的制作提供了可能的方法。
2014-12-10 physics.optics
Frequency combs and platicons in optical microresonators with normal GVD
我们预言了在群速度色散正常的微谐振腔中存在一种新型的平顶耗散孤子脉冲--“platicons”。我们提出的方法来产生这些陈词滥调从连续波泵。它们的持续时间可以通过调谐泵浦频率来显著改变。证明了Lugiato-Lefever方程暗孤子的离散能谱到准连续谱的变换。利用双谐波、相位/振幅调制泵浦或经由激光注入锁定也可以产生类似的结构。
2015-01-29 physics.optics
Characteristics and stability of soliton crystals in optical fibres for the purpose of optical frequency comb generation
我们研究了孤子晶体的性质，孤子晶体是几个光脉冲的束缚态，这些光脉冲以固定的时间间隔通过所提出的用于天文光谱仪校准的光学频率梳（OFC）产生方法的光纤传播。这种方法也适用于其他应用的亚微微秒脉冲产生，由传统的单模光纤和适当泵浦的掺铒光纤组成。两个连续波激光器被用作光源。在较低的输入功率下，孤子晶体从初始深度调制的激光场中产生;在较高的输入功率下，它分解为自由孤子。我们研究了孤子晶体建立在第一光纤阶段相对于不同的光纤参数（群速度色散，非线性，和光损耗）和光源特性（激光频率分离和强度差）。我们证明了孤子晶体可以用两个量来描述，即它的基频和晶体溶解成自由孤子的激光功率阈值。该孤子晶体同时具有线性和非线性的光学特性，对初始激光功率波动不敏感。我们使用称为孤子辐射拍分析的数值技术进行研究。
2017-04-20 nlin.PS physics.optics
Soliton shape and mobility control in optical lattices
本文综述了光晶格中孤子操纵的理论和实验研究进展。光晶格提供了设计和控制光束在介质中的光的衍射、控制相应的反射和透射带以及形成专门设计的缺陷的可能性。因此，他们提供了丰富的各种新的家庭的非线性驻波和孤子的存在，导致新的丰富的动力学现象，并提供新的概念机会，全光整形，开关和路由的光信号编码的孤子格式。在这篇综述中，我们考虑可重构光诱导晶格以及波导阵列在合适的非线性材料。我们解决这两个，一维和多维几何。我们特别针对的新的可能性所引起的各种现有的非衍射光图案的光晶格，我们解决非线性晶格和孤子阵列，我们简要地探讨了独特的功能所表现出的光传播缺陷模式和随机晶格，当前的热门领域和潜在的跨学科的影响。
2009-07-05 nlin.PS physics.optics
Stable two-dimensional soliton complexes in Bose-Einstein condensates with helicoidal spin-orbit coupling
我们发现具有螺旋空间周期性自旋轨道耦合（SOC）的二维旋量玻色-爱因斯坦凝聚体支持丰富多样的稳定基本孤子和束缚孤子复合体.这些状态存在的化学势属于半无限隙的带谱中创建的周期性调制的SOC。所有这些状态存在高于一定的阈值的规范。基孤子的化学势到达最低能带的底部，其轨迹是Bloch动量空间中的一个环，环的半径是SOC强度的非单调函数.孤子复合物的化学势不能到达带边。复合物是几个异相基孤子的束缚态，其中心位于SOC调制相位的局部最大值处。从这个意义上讲，螺旋形SOC景观对孤子的影响类似于周期性二维势。特别地，它可以补偿异相孤子之间的排斥力，使它们的束缚态稳定。扩展的稳定域被发现的两个和四个孤子（偶极子和四极子，分别）的复合物。它们通常在化学势的临界值以下是稳定的。
2020-10-08 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
Interplay of the pseudo-Raman term and trapping potentials in the nonlinear Schroedinger equation
我们引入了一个非线性薛定谔方程（NLSE），它结合了伪受激拉曼散射（伪SRS）项，即，一个具有一阶空间导数的非保守三次孤子和一个外势，这有助于稳定孤子对抗伪SRS效应。孤子的动力学是通过分析和数值方法来解决的。孤子的准粒子近似（QPA）表明，SRS引起的孤子的波数的下移可以通过势力补偿，产生稳定的孤子。三个物理相关的潜力被认为是：谐波振荡器（HO）陷阱，空间周期余弦电位，和HO陷阱进行周期性的时间调制。被困脉冲（孤子）的平衡位置和它们的运动与被困和自由轨迹的制度准确预测的QPA和证实的直接模拟的基础NLSE。在时间调制的HO陷阱的情况下，参数共振被证明，在运动的形式与指数增长的振幅的振荡的驱动孤子。
2020-02-05 nlin.PS physics.optics physics.plasm-ph
Spatial solitons and stability in self-focusing and defocusing Kerr nonlinear media with generalized PT-symmetric Scarff-II potentials
本文对自聚焦和散焦非线性薛定谔方程中的亮孤子进行了统一的理论研究。特别地，PT对称k波数Scarff II势和多阱Scarff II势被分别考虑。对于k波数的Scarff II势，参数空间可以分为不同的区域，分别对应于PT对称性的破缺和未破缺，以及自聚焦和散焦Kerr非线性的亮孤子。对于多阱Scarff II势，利用周期性空间调制的Kerr非线性效应可以得到亮孤子。利用数值模拟的方法详细分析了具有PT对称k波数和Scarff II势阱的亮孤子的线性稳定性。由于非线性的存在，在PT对称性的破缺和未破缺区域都出现了稳定和不稳定的亮孤子。进一步研究了具有广义PT对称Scarff II势的三维自聚焦和离焦NLS方程中的亮孤子。这在基于非线性耗散但PT对称系统中光孤子的光信息传输和处理领域具有潜在的应用价值。
2015-09-20 math-ph math.MP nlin.PS
