Behavioral similarity of dissipative solitons in an ultrafast fiber laser
耗散孤子是一种非色散的局域波,具有有趣的动力学性质。在光学系统中,新的孤子动力学的发现以及如何精确地操纵耗散孤子在超快光纤激光器社区中仍然是未探索和具有挑战性的。在此,我们揭示了一种新型的耗散孤子行为的净正常色散双向超快光纤激光器。也就是说,通过共同的增益和损耗调制,即使存在瞬态不稳定性,双向耗散孤子也总是表现出相似的频谱和时间特性。行为的相似性,使我们能够准确地设计孤子模式,通过引入种子脉冲通过损耗调制。作为一个概念验证的应用程序,多孤子模式的精确和灵活的操纵被证明。这些发现将为复杂的耗散孤子动力学提供新的见解,也有利于设计具有理想孤子模式的超快激光器以满足实际应用。
2019-07-25 nlin.PS physics.optics
Dissipative Kerr solitons, breathers and chimera states in coherently driven passive cavities with parabolic potential
我们分析了抛物型势场中耗散克尔孤子的稳定性和动力学性质。这种潜在的稳定振荡和混乱的制度,有利于静态DKS的产生。此外,潜在的诱导出现新的耗散结构,如不对称呼吸和嵌合体的状态。基于这些状态的模式分解,我们揭示了潜在的模态相互作用。
2022-12-26 nlin.PS physics.optics
Fragmentation of Stability Domains of Dark Solitons and Dark Breathers and Drifting Solitons at High Pump Intensities in Normal Dispersion Kerr Microresonators
本研究基于Lugiato-Lefever模型,探究正常色散高Q克尔微腔中暗孤子与暗呼吸子的稳定域,发现高泵浦强度下稳定域会显著碎裂,且泵浦振幅超阈值时存在稳定漂移暗孤子并分析其特性。
2024-03-11 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
Desynchronization of temporal solitons in Kerr cavities with pulsed injection
本研究通过数值和解析方法,探讨了Kerr腔中孤子与外部脉冲注入频率间的去同步分岔机制,发现其通常由Andronov-Hopf分岔引起,并提出了该分岔发生的直观判据。
2024-04-22 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
Nonlinearity managed dissipative solitons
研究了具有强非线性管理的复五次Ginzburg-Landau(GL)方程中局域脉冲的动力学性质。广义复GL方程,平均超过快速调制的非线性,推导出。我们采用变分方法,这个平均方程导出一个动力系统的耗散孤子参数。通过对该动力系统和完整GP方程的数值模拟,我们证明了该模型中存在非线性管理的耗散孤子。得到了爆炸孤子稳定化的参数区域。
2020-12-21 nlin.PS physics.optics
Protected generation of dissipative Kerr solitons in supermodes of coupled optical microresonators
由两个倏逝耦合高Q微谐振器组成的受驱动耗散光子二聚体是多模孤子晶格的基本单元。它已经证明了各种涌现的非线性现象,包括超模孤子的产生,对称性破缺,孤子跳跃。在这篇文章中,我们提出了另一个方面的耗散孤子产生耦合谐振器,揭示了这种系统的优势,传统的单谐振器平台。也就是说,我们表明,孤子的可及性急剧变化的对称和反对称的二聚体的超模家庭。线性测量表明,横向模式之间的耦合,这引起避免模式交叉,几乎可以完全抑制。我们解释了这种现象的起源,并显示其对任何类型的耦合高Q谐振器的晶格中的耗散克尔孤子形成过程的重要影响。选择一个特定的拓扑Su-Schrieffer-Heeger模型的例子,我们演示了如何可以保护边缘状态从与高阶模的相互作用,允许拓扑克尔孤子的形成。
2022-08-16 nlin.PS physics.optics
Soliton linear-wave scattering in a Kerr microresonator
在光纤中,线性光波与守恒孤子的非线性散射作为非线性频率转换的一种机制已经得到了广泛的研究。在这里,我们扩展这个分析考虑外部注入的探测波从克尔微谐振器中的耗散克尔腔孤子循环的散射。我们证明,无论是理论和实验,这种非线性相互作用可以利用有用的扩展孤子频率梳通过形成一个二次空闲梳。我们探索的过程中的物理,表明注入探针的相位失谐腔共振起着关键作用,在设置的空闲梳的中心频率,从而提供了一个方便的参数,通过它来控制该梳的频谱包络。我们的结果阐明了支配耗散克尔腔孤子和外部注入探测波之间相互作用的动力学,并且可以证明在未来的克尔频率梳系统的设计中是有用的,这是通过使得能够简单地通过适当选择的探针的注入而在指定的光谱区域中提供高功率梳状线。
2021-11-25 nlin.PS physics.optics
Self-frequency blue-shift of dissipative solitons in silicon based waveguides
分析了增益介质中绝缘体上硅波导中耗散孤子的动力学行为。光的传播是通过一个三次Ginzburg-Landau方程的场包络耦合的常微分方程占自由载流子的产生,由于双光子吸收建模。我们的数值模拟清楚地表明,耗散孤子加速由于载流子诱导的折射率变化,并经历了相当大的蓝移,这主要是由活性材料的增益色散的阻碍。基于孤子微扰理论的分析预测充分解释了数值结果。
2013-03-14 nlin.PS physics.optics
Distributed Kerr-Lens Mode-Locking Based on Spatiotemporal Dissipative Solitons in Multimode Fiber Lasers
介绍了多模光纤激光器中稳定时空孤子的形成机制。这是基于空间梯度耗散,导致分布式克尔透镜锁模。我们的分析涉及广义耗散Gross-Pitaevskii方程的解决方案。该方程在非线性物理学中有广泛的应用,包括非线性光学、时空图案形成、等离子体动力学和玻色-爱因斯坦凝聚体。我们证明,耗散和非耗散物理机制的精心控制的结果在稳定的(2+1)维耗散孤子的自出现。实现这样一种状态并不需要任何额外的耗散非线性的存在,如激光器中的锁模器,或玻色-爱因斯坦凝聚体中的非弹性散射。我们的方法允许通过相干局域结构(例如超短激光脉冲或玻色-爱因斯坦凝聚体)获得稳定的能量(或“质量”)。
2020-07-10 nlin.PS physics.optics
Rational W-shaped Optical Soliton on Continuous Wave in Presence of Kerr Dispersion and Stimulated Raman Scattering
本文研究了具有高阶色散、克尔色散和受激非弹性散射等高阶效应的非线性光纤中连续波背景下的局域波。我们给出了精确的有理W形孤立子解,其结构性质取决于背景场的频率。在一定范围内,峰值随背景频率的降低而增大。最大值可达背景值的9倍,其分布形状与著名的眼形流氓波的分布形状一致,且有最大峰值。数值模拟结果表明,W型孤子在小扰动下是稳定的。
2013-11-13 nlin.PS physics.optics
Synchrotron radiation of dissipative solitons in optical fiber cavities
本文用解析法和数值方法研究了孤立子振荡结构色散波的新的共振发射。导出了辐射的共振条件,并证明了预测的共振与数值模拟中观察到的谱线完全匹配。讨论了辐射的复杂反冲效应对孤子动力学的影响。
2015-03-22 nlin.PS physics.optics
Two-dimensional dissipative solitons supported by localized gain
我们发现,在二维非线性薛定谔方程的局域增益和非线性立方耗散之间的平衡允许存在稳定的二维局域模式,我们确定为孤子。只有当增益足够强并且能量流超过某个阈值时,这种模式才存在。观察到的孤子既不经历衍射扩展也不崩溃。当增益超过临界值时,对称性发生破缺,出现非对称耗散孤子。
2010-12-03 nlin.PS physics.optics
Chirped dissipative solitons of the complex cubic-quintic nonlinear Ginzburg-Landau equation
得到了一维复五次非线性Ginzburg-Landau方程的啁啾孤立脉冲(啁啾耗散孤子)近似解析解。在正常色散控制谱耗散的条件下,这些解是稳定的和高精度的。孤子的参数空间是三维的,这使得它们在整个方程参数范围内都是容易追踪的。啁啾耗散孤子的标度特性在高能超快激光物理中具有重要的应用价值。
2009-08-03 nlin.PS physics.optics
Dissipative surface solitons in periodic structures
我们报道了半无限晶格与均匀克尔介质界面上的耗散表面孤子。孤子的存在是由于近表面晶格通道中的放大与双光子吸收之间的平衡。在聚焦和散焦介质中,当相应态的传播常数落入频谱的一个总的半无限和/或一个总的有限间隙(即在两种介质中线性波的传播都被抑制的区域)时,都存在稳定的耗散表面孤子。一般情况下,当放大系数超过阈值时,表面孤子形成。当孤子形成于有限总间隙中时,线性增益也存在上限。
2010-07-21 nlin.PS 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
Stabilization of Spatiotemporal Dissipative Solitons in Multimode Fiber Lasers by External Phase Modulation
在这项工作中,我们介绍了一种稳定时空孤子的方法。这些孤子对应于多模光纤激光器中的光弹、能量可伸缩的波导振荡器和放大器、玻色-爱因斯坦凝聚体中的局域相干图样等。我们证明了由空间横向(径向)抛物线梯度折射率和耗散分布形成的三维限制势,结合二次时间相位调制,可以允许产生稳定的时空耗散孤子。这对应于将相位锁模与分布式克尔透镜锁模相结合。我们的孤子特性和稳定性的研究是基于广义耗散Gross-Pitaevskii方程的解析解和数值解。这种方法可以导致在多模光纤激光器、波导振荡器和弱耗散玻色-爱因斯坦凝聚体中形成的相干时空光束结构中获得更高的能量(或凝聚体质量)。
2022-08-11 nlin.PS physics.optics
Interactions of the solitons in periodic driven-dissipative systems supporting quasi-BIC states
本文研究了周期性波纹光波导中耗散间隙孤子的动力学行为,其线性激励谱中包含一个连续介质中的准束缚态模式。这些系统可以支持各种各样的稳定的亮和暗耗散孤子,可以相互作用,并与泵的不均匀性。本文的重点之一是研究抽运光的慢变化对孤子行为的影响。结果表明,对于固定的参数集,泵浦非均匀性对不同类型孤子的影响是不同的。本文的第二个主要目标是系统地研究相同或不同种类的孤子之间的相互作用。结果表明,孤子间的相互作用可以发生各种情况:孤子可以相互排斥或吸引。在后一种情况下,孤子可以湮灭,融合成单个孤子或形成新的束缚态,这取决于相互作用孤子的种类和系统参数。
2021-09-09 nlin.PS physics.optics
Driven Dissipative Soliton Resonance
本文研究注入同步低功率单模种子对耗散孤子能量可扩展性的影响,揭示多脉冲阈值及随机共振导致的不稳定岛屿,并分析种子功率对锁模阈值的双重作用。
2025-09-29 nlin.PS physics.optics
Quantum dynamics of Dissipative Kerr solitons
环形微谐振器中由参量增益引起的耗散克尔孤子通常在经典平均场框架内描述。在这里,我们发展了一个量子力学模型的耗散克尔孤子的截断Wigner方法,它占量子效应的最低阶。我们表明,孤子经历了有限的寿命,由于量子涨落源于损失。根据开放量子系统的理论阅读结果,可以估计系统的Liouvillian谱。它的特征是在量子涨落为零的极限下,虚部为有限而实部为零的本征值集合。这一特性表明,耗散克尔孤子是一类特殊的耗散时间晶体。
2021-12-01 nlin.PS physics.optics quant-ph
Dissipative quadratic solitons supported by a localized gain
本文提出了在具有$χ^{(2)}$(二次)非线性光学介质中产生稳定耗散孤子的两种模型。为了补偿系统的基频(FF)和二次谐波(SH)分量中的空间均匀损耗,增加了携带线性增益的强烈局部化的“热点”,作用于FF分量或SH分量。在这两个系统中,我们使用数值方法来找到家庭的耗散$χ^{(2)}$孤子钉扎的“热点”。存在域和稳定域的形状可能相当复杂。孤子的存在边界,对应于导模的线性化版本的系统,得到的解析形式。这些孤子具有空间对称孤子的自发对称性破缺和双稳态等显著特征。
2014-10-18 nlin.PS physics.optics
Existence and Stability of Dissipative Solitons in a Dual-Waveguide Lattice with Linear Gain and Nonlinear Losses
研究聚焦和散焦非线性下双波导晶格中同相与反相耗散孤子的存在性及稳定性,发现孤子从线性放大模式分叉,且稳定区域随线性增益与非线性损耗变化,传播模拟验证了线性稳定性分析结果。
2024-07-17 nlin.PS physics.optics
Linear superpositions of gap solitons in periodic Kerr media
首次证明了在周期克尔介质中存在一种新的孤子,这种孤子是由不同种类(亮、暗和周期)的无相互作用的间隙孤子叠加而成的。利用非线性的周期性调制来抑制元件间的交叉相位调制,使叠加光束能够长距离传输。
2011-07-08 cond-mat.other nlin.PS physics.optics
Dispersion-less Kerr solitons in spectrally confined optical cavities
孤子是线性效应和非线性效应相互平衡而产生的自增强局域波包。这个定义包含了非线性增益和损耗的相互作用,导致耗散孤子的概念,这有助于理解超快光学中各种各样的锁模现象。到目前为止,大多数研究都涉及作为孤子产生的关键成分的群速度色散。在这里,我们报告了一种新的孤子,理论和实验,建立在光谱限制腔时,色散几乎是不存在的。准确地说,克尔非线性和光谱滤波之间的相互作用导致本征函数的无限层次,结合光学增益,允许在以前未知的制度中产生稳定的无色散耗散孤子。当滤波器阶数趋于无穷大时,我们发现耗散孤子和保守孤子之间存在一种意想不到的联系,即具有超平坦谱的类奈奎斯特脉冲孤子。与色散使能孤子相比,这些无色散奈奎斯特孤子建立在完全受限的频谱上,并且它们的能量缩放不受脉冲持续时间的限制。这一研究拓宽了耗散孤子物理的基本范畴,为设计具有优异的时间和光谱特性的光孤子开辟了新的途径。
2021-12-22 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
Slow-light enhanced frequency combs and dissipative Kerr solitons in silicon coupled-ring microresonators in the telecom band
本文提出了一种用于在硅中产生通信频率的频率梳和耗散克尔孤子的耦合微波谐振器系统。通过利用结构慢光,增强了材料的有效非线性,从而放宽了对超高品质因数的要求,而超高品质因子目前是实现硅梳状器件的主要障碍。我们展示了各种频率梳的解决方案,其特征在于在10毫瓦范围内的阈值功率和一个小的足迹$0.1$ mm $^2$,并研究其鲁棒性结构紊乱。研究结果为在电信频段实现硅基低功耗紧凑型梳状器件开辟了道路。
2020-12-21 nlin.PS physics.optics
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
Dissipative switching waves and solitons in the systems with spontaneously broken symmetry
研究了相干光垂直入射时,一维周期波纹非线性波导中自发对称性破缺分岔引起的双稳现象。数值研究了连接不同对称态的开关波的形成和稳定性。结果表明,开关波可以形成稳定的静止和运动束缚态(耗散孤子)。讨论的非线性局域波的创建协议的建议和验证的数值模拟。
2021-02-15 nlin.PS physics.optics
Temporal dissipative solitons and optical frequency combs in coherently driven Kerr resonators
University of Auckland(奥克兰大学);The Dodd-Walls Centre for Photonic and Quantum Technologies(多德-沃尔斯光子和量子技术中心);Université libre de Bruxelles(布鲁塞尔自由大学);Tsinghua University(清华大学)
本文综述了Kerr频率梳的形成物理机制,重点介绍了反常色散区的亮时间腔孤子和正常色散区的非线性开关波,并讨论了数值模拟与实验实现方法。
2026-06-19 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
Dissipative soliton interaction in Kerr resonators with high-order dispersion
我们考虑一个含有光子晶体光纤的光学谐振腔,并由注入光束相干驱动。该器件由具有四阶色散的广义Lugiato-Lefever方程描述。我们用渐近方法导出了两个相互作用的耗散孤子的坐标随时间缓慢演化的相互作用方程。研究表明,正四阶色散引起的切伦科夫辐射使孤子间的相互作用力大大增加。结果,在相互作用方程的相空间中的大量等距孤子束缚态可以被稳定化。我们发现,即使很小的光谱滤波的存在下,不仅阻尼切伦科夫辐射在孤子尾,降低相互作用强度,但也可以影响束缚态的稳定性。
2021-02-07 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
Stable high-charge vortex dissipative solitons in azimuthally modulated waveguide arrays with localized gain
Changzhi University(长治大学);Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学)
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
Fundamental and vortex dissipative quadratic solitons supported by spatially localized gain
我们考虑在具有二次($χ^{(2)}$)非线性的光学介质中存在稳定的零涡和非零涡的二维(2D)耗散孤子。为了补偿系统的基频(FF)和二次谐波(SH)分量中的空间均匀损耗,包括承载线性增益的强局部放大区域(“热点”,HS),作用于FF分量或SH分量。在这两种情况下,高斯径向增益分布支持稳定的基本耗散孤子钉扎到HS。二维孤子的存在域和稳定域的结构相当复杂。它们表现出一些值得注意的特性,如双稳态和自发对称性破缺。一个环形的增益分布作用到FF组件上支持稳定的涡旋孤子,与绕组数高达5,和多极。无论是增长的增益值或拉伸的增益分布的涡旋孤子轮廓的非平凡的转变进行了观察。
2022-01-17 nlin.PS physics.optics
Interactions of Airy beams, nonlinear accelerating beams, and induced solitons in Kerr and saturable nonlinear media
数值研究了一维克尔介质和饱和非线性介质中两束同相或异相艾里光束与非线性加速光束的相互作用。我们讨论了不同的情况下,具有不同强度的光束发射到介质中,但在相反的方向加速。由于艾里光束和非线性加速光束都具有无限振荡尾,我们讨论了有限能量截断光束之间的相互作用。在相互作用过程中,我们看到产生的孤子和孤子对没有加速。一般来说,相互作用光束的强度越高,越容易形成孤子;当强度足够小时,不会产生孤子。在调整发射光束之间的间隔时,它们的相互作用表现出不同的特性。如果间隔相对于第一波瓣的宽度是大的,则所产生的孤子对仅单独传播,并且不太相互作用。然而,如果间隔与最大瓣的宽度相当,则对强烈地相互作用并显示不同的行为。
2014-03-08 nlin.PS physics.optics
Evidence of 1+1D photorefractive stripe solitons deep in the Kerr limit
The Institute of Applied Physics, The Hebrew University(希伯来大学应用物理研究所);Department of Engineering, University of Ferrara(费拉拉大学工程学院)
在 Kerr 极限深处,研究人员在 2+1D 系统中观察到 1+1D 光折变条纹孤子,验证了其存在并推导出闭合形式的存在曲线。
2024-05-01 nlin.PS physics.optics
Monolithic Kerr and electro-optic hybrid microcombs
基于微谐振器的孤子产生技术的发展为光学频率梳的芯片级集成提供了希望,其应用范围从时间保持到频率合成。微型腔利用克尔非线性,并使太赫兹孤子重复率。然而,这种高重复率不适合直接电子检测。在这里,我们展示了混合克尔和电光微梳使用锂的硼酸盐薄膜,表现出克尔和普克尔斯非线性。通过将高重复率克尔孤子梳与低重复率电光梳交错在同一波导上,宽克尔孤子模式间隔被划分在单个芯片内,允许随后的电子检测和孤子重复率的反馈控制。我们的工作建立了一个集成的电子接口,克尔孤子的太赫兹重复率,铺平了道路,芯片级的光到微波分频和梳状锁定。
2022-02-07 nlin.PS physics.app-ph physics.optics
Bubbles and W-shaped solitons in Kerr media with fractional diffraction
我们证明,在高斯势垒的帮助下,暗模式的形式的局部抑郁症(“气泡”)可以支持的排斥克尔非线性结合分数维。类似地,W形模式由双势垒支持。家庭的模式构建的数值形式,也通过的Escheras-Fermi和变分近似。所有这些模式是稳定的,这是预测的小扰动的特征值的计算和直接的数值模拟证实。
2021-04-15 nlin.PS physics.optics
Nonlocal bright spatial solitons in defocusing Kerr media supported by PT symmetric potentials
研究了具有宇称-时间(PT)对称势的非局域离焦克尔介质中的亮空间孤子。我们发现,这些孤子可以存在,并在不同的范围内的潜在参数是稳定的。研究了非局域度对孤子的影响以及稳定孤子中的横向能量流。
2011-10-24 physics.optics
Spatiotemporal dissipative solitons and vortices in a multi-transverse-mode fiber laser
介绍了一种多模光纤激光器的时空锁模模型,该模型基于(3+1)维五次复Ginzburg-Landau方程(cGLE),该方程具有保守非线性和耗散非线性以及二维横向俘获势。系统的数值分析揭示了各种稳定的非线性模式,包括稳定的基本孤子和呼吸子,以及孤立涡与缠绕数$n=1$,而与$n=2$的涡是不稳定的,分裂成持续旋转的两个单一的涡的束缚态。该系统的一个特征是基本时空孤子和涡旋时空孤子之间的双稳态。
2019-11-27 nlin.PS 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
Dissipative plasmon solitons in graphene nanodisk arrays
我们研究了掺杂石墨烯纳米盘阵列在外加电场作用下的非线性模式,并研究了其克尔型非线性响应。我们提出的理论模型描述的磁盘的极化的演变,考虑到固有的石墨烯损耗和偶极-偶极耦合之间的石墨烯纳米盘。我们发现,这个非线性系统可以支持离散耗散的纵向和横向偏振标量孤子,以及由两个相互耦合的偏振分量的矢量孤子。我们证明了在外部驱动场的控制引导下,稳定的静止和移动局域模的形成。
2014-10-06 nlin.PS physics.optics
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
Azimuthally polarized spatial dark solitons: exact solutions of Maxwell's equations in a Kerr medium
空间Kerr孤子,通常与标准的傍轴非线性薛定谔方程,被证明存在所有的非傍轴订单,作为麦克斯韦方程组的精确解存在的矢量Kerr效应。更精确地说,我们证明了麦克斯韦方程组的方位极化空间暗孤子解的存在性,而精确的线极化(2+1)-D孤子不存在。我们的从头算方法预测暗孤子的存在最大场振幅的上限值,对应于约四分之一的波长的最小孤子宽度。
2004-10-06 physics.optics
Dissipative plasmon-solitons in multilayer graphene
研究了石墨烯片多层堆叠结构的非线性特性。据预测,这样的结构可以支持耗散等离子体孤子产生和支持的外部激光辐射。导出了描述Otto组态中平面波驱动的非线性等离子体激元空间动力学的新的非线性方程,预测了石墨烯结构中单峰和多峰耗散孤子的存在。
2013-11-21 cond-mat.mes-hall nlin.PS physics.optics
Soliton crystals in Kerr resonators
强相互作用的孤子被限制在光学谐振腔中,这将为通信、计算和光传感实验提供独特的能力。在这里,我们报告的发现孤立子晶体在单片克尔微谐振器自发和集体有序合奏的共同传播的孤立子的相互作用离散其允许的时间间隔。我们明确地识别和表征孤子晶体,通过分析它们的“指纹”的光谱,这是由孤子之间的光谱干涉。我们确定了一个丰富的空间孤子晶体表现出晶体缺陷,和时域测量直接证实了我们的推断,他们的晶体结构。我们观察到的结晶是由谐振器模式简并介导的远程孤子相互作用来解释的,我们探测孤子晶体和孤子液体,在没有这些相互作用的情况下形成的定性差异。我们的工作探讨了丰富的物理单片克尔谐振器在一个新的制度密集的孤子占领,并提供了一种方法来大大提高效率的克尔梳;此外,极端简并的孤子晶体的配置空间建议实现一个强大的片上光缓冲区。
2017-04-04 physics.optics
Optical vortex soliton with self-defocusing Kerr-type nonlocal nonlinearity
发展了一种计算自散焦Kerr型非局域非线性涡旋光孤子的数值方法。采用数值模拟的方法,研究了涡旋光孤子的传输特性和相互作用特性。
2008-11-30 physics.class-ph physics.optics
Dissipative Kerr solitons in optical microresonators
本章描述了在连续波(CW)激光驱动的光学微谐振腔中时间耗散克尔孤子的发现和稳定产生。讨论了这类亮孤子的实验特征及其时间和光谱特性。此外,分析和数值描述,不仅再现定性特征,但也可以用来准确地建模和预测实验系统的特性。特别强调的是与光学频率梳产生相关的时间耗散克尔孤立子,因为它们特别重要。这里,一个例子是由孤子的超短脉冲性质实现的光谱展宽和自参考。另一个例子是在集成芯片上微谐振器中的耗散克尔孤子形成,其中色散波的发射允许直接产生具有平滑频谱包络的前所未有的宽带和相干孤子频谱。
2015-08-20 physics.optics
Polarization multiplexed dissipative Kerr solitons in on-chip micro-resonator
我们演示了片上氮化硅微谐振器中的偏振复用耗散克尔孤子。在我们的实验中,TE-和TM-偏振孤子可以单独产生和控制,由于他们的弱相互作用的结果,充分不同的重复率和正交偏振态。此外,我们发现TE和TM偏振孤子通常表现出不相关的时间抖动,因此偏振复用孤子微梳之间的频率和相位相干性作为泵浦激光器参数的函数发生显着变化,通过优化,我们实现了窄的双微梳拍音线宽小至4.4 kHz。片上偏振复用孤子微梳的潜在应用包括克尔梳光谱扩展、双梳计量和量子纠缠测量。
2022-05-31 physics.optics
Emission of intense resonant radiation by dispersion-managed Kerr cavity solitons
本文报道了色散管理光纤环形腔中时间克尔腔孤子动力学的实验和数值研究。我们发现色散管理可以显著地放大孤子发射的类凯利共振辐射边带。由于潜在的相位匹配条件,边带振幅往往会随着泵浦腔失谐量的增加而增加,最终限制了孤子可以存在的失谐范围。我们的实验结果与数值模拟显示出良好的协议。
2018-09-20 physics.optics
Temporal Optical Solitons Due to Kerr and Quintic Nonlinearities in Coupled Quantum Wells
本文研究了非对称三耦合量子阱系统中超低亮光孤子的产生和传输的可能性。这些明亮的孤子欠它们的存在,克尔和五次非线性所产生的探测脉冲和两个控制激光束。我们还数值证明了这些孤子是稳定的。本文还研究了连续或准连续波探测光束的调制不稳定性,并讨论了五阶非线性在抑制这种不稳定性中的作用。
2012-07-13 physics.optics
Vibrational Kerr solitons in an optomechanical microresonator
基于克尔非线性效应的微谐振腔孤子微梳是一种重要的小型化相干光源。在这里,第一次,我们证明了克尔孤子的存在,在光机械微谐振器,其中的非线性模型建立了一个单一的机械模式和多个光学模式。有趣的是,发现了一个奇异的振动克尔孤子态,它是由一个自维持的机械振荡调制。此外,孤子通过光学弹簧效应提供额外的机械增益,并在红失谐泵浦下产生声子激光。还观察到各种非线性动力学,包括极限环,更高的周期性,和瞬态混沌。这一工作不仅为探索多体非线性相互作用提供了指导,而且通过发挥频率梳和光力学的优势,提高了测量精度。
2021-09-29 physics.optics
Characterizing pump line phase offset of a single-soliton Kerr comb by dual comb interferometry
我们实验证明了相位恢复的单孤子克尔梳通过双梳干涉术实现的电场互相关。通过克尔梳与具有预先表征的相位轮廓的参考电光梳之间的外差拍频获得克尔梳的相位轮廓。光孤子克尔梳具有近平坦的相位分布,并且泵浦线被观察到显示出依赖于泵浦参数的相位偏移。实验结果与数值模拟结果一致。我们的全线性方法可以在低输入功率(20 $μ$ W)下进行快速测量(3.2 $μ$ s)。
2018-10-20 physics.optics