Ring-Shaped Linear Waves and Solitons in a Square Lattice of Acoustic Waveguides
本文研究二维声波导方形晶格中环形声波传播,通过引入亥姆霍兹共振器抑制低频各向异性,推导出柱面KdV方程,并用数值模拟验证了低振幅Airy型波与高振幅柱面孤子的解析预测。
2024-04-29 nlin.PS
Two - dimensional solitons in media with the stripe - shaped nonlinearity modulation
我们引入了一个模型的介质与立方吸引非线性集中沿一个单一的或双条在二维(2D)平面。该模型可以实现在非线性光学(在空间和时间域)和BEC方面。在最近的工作中,人们得出的结论是,在具有空间局域自吸引非线性的模型中寻找稳定的2D孤子是一个具有挑战性的问题。我们利用变分近似和数值方法研究了孤子的存在性和稳定性条件。结果主要取决于条纹的横向形状:当矩形轮廓支持稳定的2D孤子时,其光滑的高斯形状对应物使所有的孤子不稳定。矩形双条纹中存在三种不同类型的稳定孤子:单峰对称孤子、单峰非对称孤子和双峰对称孤子。任一类型的单峰孤子的形状和稳定性准确预测的VA。稳定孤子之间的碰撞也被简要地考虑,通过直接模拟。根据相对速度,我们观察到激发,衰变或灾难性的自聚焦。
2010-06-18 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Breather-to-soliton and rogue wave-to-soliton transitions in a resonant erbium-doped fiber system with higher-order effects
本文研究的是高阶非线性薛定谔-麦克斯韦-布洛赫(HNLSMB)系统,它描述了在四阶色散和五阶非克尔非线性等高阶效应作用下,掺铒光纤中光波的传输。呼吸子解和流氓波解可以转化为多峰孤子解、周期波解、反暗孤子解、M形孤子解和W形孤子解。此外,在不同的高阶效应下,计算了将呼吸子或反射波转换成孤子的本征值在复平面上的轨迹。
2016-01-30 nlin.PS
Dynamics of Dark-Bright Solitons in Cigar-Shaped Bose-Einstein Condensates
通过建立有效的一维矢量方程和求解相应的三维Gross-Pitaevskii方程,研究了两分量伸长玻色-爱因斯坦凝聚体中暗-亮孤子的稳定性和动力学性质.发现暗-亮(DB)孤子的振荡频率和稳定性与其组分的原子数有很强的依赖关系,当支持暗孤子的组分占据较大时,自发对称性破缺导致横向自由度的振荡动力学.此外,两个DB孤子的相互作用进行了研究,特别强调了它们的相对相位的重要性。给出了由$^{87}$ Rb的两个超精细态组成的BEC中暗-亮孤子动力学和碰撞的实验结果。
2010-05-31 cond-mat.quant-gas nlin.PS
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
Multiple atomic dark solitons in cigar-shaped Bose-Einstein condensates
研究了雪茄状玻色-爱因斯坦凝聚体中多重暗孤子的稳定性和动力学性质。我们的研究是出于这样一个事实,即多个物质波暗孤子可能会自然地形成在这样的设置,根据我们最近的工作[物理。101,130401(2008)]。首先,我们研究了暗孤子的相互作用,并表明,良好分离的孤子(即,以相对较低的速度进行碰撞的那些)可以通过类似粒子的运动方程来分析。后者考虑到孤立子之间的排斥(通过有效的排斥势)和系统的限制和维数(通过每个孤立子的有效抛物陷阱)。接下来,基于这样一个事实,即稳定的,分离良好的暗多孤子状态出现的量子谐振子的适当的激发本征值的非线性延续,我们使用Bogoliubov-de Gennes分析,系统地研究这种结构的稳定性。我们发现,对于一个足够大的原子数,多个孤子状态可能是动态稳定的,而对于一个小的原子数,我们预测的动态不稳定性出现的孤子模式的本征频率和固有的激发频率之间的共振效应的凝聚。最后,我们给出了多孤子态的实验实现,包括一个三孤子态,它由两个孤子围绕一个静止的孤子振荡组成。
2009-09-11 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
Soliton-comb structures in ring-shaped optical microresonators: generation, reconstruction and stability
研究了在正常色散区和反常色散区,失谐量在较大范围内变化时,光学微谐振腔中孤子梳结构的特性.该研究基于这样的假设,即孤子梳是光的相干纠缠态的自组织系综,并且根据群速度色散,它们可以由单亮和单暗孤子的空分复用产生。讨论了它们的解析和数值重构方案,而线性稳定性分析导致了一个$2\times 2$ Lamé本征值问题,其边界态谱由Goldstone型平移模和稳定的内模,以及不稳定的衰减模和增长模组成.功率谱分析的三种不同的可能的孤子晶体,使我们能够探测它们的内部结构在频域中,并揭示存在的结构缺陷,在其功率谱。
2019-05-03 nlin.PS physics.optics
Dynamics of interaction of radially symmetric topological solitons in two-dimensional nonlinear sigma model
用数值模拟的方法研究了(2+1)维O(3)非线性西格玛模型中径向对称Bellavin-Polyakov型拓扑涡旋相互作用的动力学性质.通过数值计算得到了不同环形结构半径值下其能量密度对局部扰动的拓扑涡旋衰减模型,其中霍普夫指数之和保持不变。结果表明,拓扑孤子的稳定性,特别是依赖于其能量密度的环形结构半径的值。
2016-02-13 nlin.PS
Spontaneous formation and non-equilibrium dynamics of a soliton-shaped Bose-Einstein condensate in a trap
提出了准二维非平衡玻色-爱因斯坦凝聚体在面内势场中的玻色激发自组织。利用谱展开方法,得到了囚禁在外部非对称抛物势中的玻色-爱因斯坦凝聚体的非线性、驱动耗散Gross-Pitaevskii方程的解.我们发现,与以前的观察形成鲜明对比,凝聚体可以自发地获得空间均匀泵浦的孤子状形状。这种凝聚孤子在抛物阱中进行振荡运动,也可以自发旋转。分析了空间非对称势阱中凝聚孤子的稳定性。除了超冷原子非平衡玻色-爱因斯坦凝聚体的非线性动力学外,我们的研究结果还可以应用于半导体异质结构中量子阱激子和腔极化激元的凝聚体以及光子的凝聚体.
2015-06-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el nlin.PS
Breather-to-soliton transitions and nonlinear wave interactions for the higher-order generalized Gerdjikov-Ivanov equation
本文研究了高阶广义Gerdjikov-Ivanov方程的呼吸子到孤子转换及非线性波相互作用,建立了转换条件并探讨了多种非线性转换波及其相互作用,加深了对可积系统中高阶项引发非线性波形态蜕变的理解。
2025-08-12 math-ph math.MP nlin.PS
Novel Localized Waves in a Two-mode Nonlinear Fiber with High-order Effects
利用达布变换方法研究了Sasa-Satsuma耦合方程在非零背景下的有理解,其中考虑了三阶色散项、自频移项和描述三次非线性项的自陡修正项.我们发现在耦合系统中出现了一些新的局域波,如暗-反暗孤子对、W形孤子、暗W形孤子以及它们的组合局域波。结果表明,在具有这些高阶效应的双模光纤中,存在着丰富的新型局域波,这将激发相关物理系统的实验实现。
2013-12-13 nlin.PS nlin.SI
Modulation theory for soliton resonance and Mach reflection
Kadomtsev-Petviashvili II(KPII)方程的共振Y形孤子解被建模为调制守恒律的无限族的激波解。完全二维孤子调制方程,有效的零色散极限的KPII方程,被证明可以减少到一个一维系统。在这个相同的限制,快速过渡从较大的Y孤子干的两个较小的腿限制到一个旅行不连续。这种间断是一维调制方程满足修正的Rankine-Hugoniot跳跃条件的多值弱解。这些结果被应用到解析描述的马赫反射问题,V形的初始条件,对应于一个孤立子入射在一个向内倾斜的角落的动态。调制理论结果与直接KPII数值模拟结果吻合良好。
2021-10-26 nlin.PS
Metastable soliton necklaces supported by fractional diffraction and competing nonlinearities
我们证明了分数阶五阶非线性薛定谔方程,其特征在于它的Lévy指数,保持环形孤子团(“项链”)携带轨道角动量。在各自的光学设置中,它们可以被构建为由涡旋相位场连接的基本孤子的圆形链。我们半解析地预测,亚稳态项链形集群持续存在,对应于集群中相邻孤子之间的相互作用的有效势的局部最小值。系统的模拟证实,集群保持强大的非常大的传播距离,即使在存在强随机扰动。
2020-10-24 nlin.PS physics.optics
Rogue waves from noise-induced modulational instability of a plane wave
Shirshov Institute of Oceanology of RAS(俄罗斯科学院谢尔肖夫海洋研究所);Skolkovo Institute of Science and Technology(斯科尔科沃科学技术研究所);P.N. Lebedev Physical Institute of RAS(俄罗斯科学院列别杰夫物理研究所)
本文通过数值模拟聚焦型一维非线性薛定谔方程,研究平面波噪声诱导调制不稳定性非线性阶段产生的怪波,收集并分析所有足够大的波场局部极大值,发现怪波出现频率随时间振荡增长,且其强度分布呈指数型,并与精确解比较,支持怪波源于波场中少数非线性模式同步的假设。
2026-05-31 nlin.PS
Solitons and solitary vortices in "pancake"-shaped Bose-Einstein condensates
研究了强约束条件下圆盘形玻色-爱因斯坦凝聚体中的基本孤子和涡旋孤子。从三维Gross-Pitaevskii方程出发,通过在轴坐标上积分得到了一个有效的二维非多项式Schroeodinger方程。由后者方程产生的结果是在非常好的协议,从全三维GPE,包括情况下,当正式的二维方程与立方非线性是不可靠的。用二维NPSE方法计算了具有零拓扑荷和有限拓扑荷的排斥和吸引BEC在各种平面囚禁构型(包括轴对称谐波禁闭和一维周期势)下的密度分布和动力学稳定性.特别是,我们发现了一个稳定的动力学制度,以前没有报道,即,自吸引BEC中拓扑荷为2或3的捕获涡旋的周期性分裂和重组。
2009-04-17 cond-mat.other cond-mat.quant-gas nlin.PS
Manipulation of strongly interacting solitons in optical fiber experiments
本文推进逆散射变换微扰理论,引入特征值响应函数,实现对强相互作用下重叠孤子速度和振幅的直观操控,并在光纤环路实验中通过局域相位微扰选择性分离孤子,验证了该方法的有效性与鲁棒性。
2024-09-24 nlin.PS physics.optics
Elliptic-type soliton combs in optical ring microresonators
孤子晶体是由等间隔的相同高强度脉冲的时间或空间纠缠形成的多光斑光场的周期性图案。近年来,随着非线性光纤和光纤激光器、光子晶体、波导系统以及最近的光学环形微谐振器器件的出现和发展,这些特定的非线性光学结构引起了人们的兴趣。本文对孤子晶体的特性进行了广泛的分析,着重讨论了孤子晶体与椭圆孤子的一一对应关系。在这个目的中,我们研究他们的形成,他们的稳定性和他们的动态在环形非线性光学介质的框架内的Lugiato-Lefever方程。通过$2\times2$ -矩阵Lamé型特征值问题对系统的内模进行了稳定性分析,其谱具有丰富的由稳定的零频模和不稳定的衰减及增长模组成的边界状态集.针对克尔非线性环形光纤谐振腔中椭圆孤子的动力学问题,首先提出了一种集体坐标方法,该方法基于拉格朗日形式,适用于具有任意微扰的非线性薛定谔方程的椭圆孤子解。其次,我们推导出椭圆孤子参数的时间演化的特定情况下的环形光纤谐振腔,其中的光场演化是tought由Lugiato-Lefever方程。通过数值求解集体坐标方程,分析了环形光学微谐振腔中椭圆孤子的振幅、位置、相位、相速度和能量,揭示了椭圆孤子的复杂动力学行为。
2017-12-18 nlin.PS physics.optics
Nonlinear Waves in an Experimentally Motivated Ring-shaped Bose-Einstein Condensate Setup
我们在一个单分量、二维、排斥的Gross-Pitaevskii方程中系统地构造了定态孤子态,该方程具有一个类似于最近实验中用于限制玻色-爱因斯坦凝聚体的势的环形靶状陷阱[Eckel,et al.\ { \em Nature} { \bf 506},200(2014)]。除了基态的配置,我们确定了各种各样的激发态涉及相位跳跃(和相关的暗孤子)的环内。这些配置是从线性的,小原子密度,限制开始从一个系统的分叉分析。我们研究的稳定性,以及不稳定时,最基本的配置的动态。在我们的数值实验中,这些经常导致环内的涡旋动力学在长时间尺度上持续存在。为了说明所确定的状态的相关性,我们展示了如何这样的暗孤子配置(即使是不稳定的)可以创建在实验室中的冷凝物通过使用相位印记技术。
2019-01-13 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Symmetric and asymmetric solitons trapped in H-shaped potentials
我们报告的数值和分析研究的自发对称性破缺孤子,两个和一维的,这是被困在H形的潜在的配置文件,建立了两个平行的潜在槽连接的一个狭窄的横档在横向方向。该系统既可以在自吸引玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中实现,也可以在非线性体光波导中实现,我们证明了横向连接的引入改变了系统的破缺分岔(SBB)的性质,从亚临界到超临界(就相应的相变而言,它是第一类和第二类之间的变化).一个值得注意的特点,在这种设置是一个非单调的依赖孤立子的范数在分叉点上的横向链接的强度。在全二维系统中,结果以数值形式获得。一个精确的解析解被发现在1D版本的模型中的分叉,与横向横档模拟的三角洲功能的纵向剖面的平行槽之间的局部线性耦合。用有限宽度的高斯函数代替Delta函数,通过变分近似(VA)得到了类似的结果。VA也适用于一维系统的混合线性和非线性横向局域耦合。通过比较不同类型的系统所产生的结果,可以清楚地揭示出系统中的破障过渡的基本特征。
2011-11-02 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
Generation of solitons and periodic wave trains in birefringent optical fibers
本研究针对双折射光纤中光传播的耦合非线性薛定谔方程,分析了群速度色散与三阶非线性下的各类包络孤子及周期波解,发现多种孤子在正常与反常色散区均存在,揭示了该介质丰富的非线性波特性。
2024-01-29 nlin.PS
Different types of nonlinear localized and periodic waves in an erbium-doped fiber system
研究了掺铒光纤系统中平面波背景下的非线性波,该系统由耦合的非线性薛定谔方程和麦克斯韦-布洛赫方程所控制。我们发现,系统中确实存在大量不同类型的非线性局域波和周期波,包括多峰孤子、周期波、反暗孤子和W形孤子(以及已知的亮孤子、呼吸子和流氓波).特别是,这些波的动力学可以从一个统一的精确解中提取出来,并明确给出了相应的存在条件。我们的结果表明,在这个系统中的非线性波的结构多样性。
2016-01-13 nlin.PS nlin.SI
Spiraling elliptic solitons in nonlocal nonlinear media without anisotropy
椭圆形光斑的空间光孤子通常被认为是线性或非线性各向异性的结果。本文在既无线性各向异性又无非线性各向异性的非局域非线性介质中引入了一类螺旋椭圆孤子。螺旋椭圆孤子携带的轨道角动量在孤子的形成中起着关键作用,并且除了材料响应函数为高斯函数的局域情况外,对于任何非局域性都是稳定的。这种孤子的形成可以归因于轨道角动量产生的有效各向异性衍射(线性各向异性)。我们的变分分析结果证实了直接数值模拟的非局部非线性薛定谔方程。
2011-07-30 nlin.PS
Acoustic solitons in waveguides with Helmholtz resonators: transmission line approach
我们报告的实验结果和理论研究孤子的形成和传播的空气填充的声波波导侧加载亥姆霍兹谐振器。我们的理论方法依赖于这种设置,这导致一个非线性动力学晶格模型的传输线描述。后者被视为解析,通过动力系统和多尺度扩展技术,并导致各种孤子的压力解决方案。这些包括类Boussinesq和Korteweg-de Vries脉冲形孤子,以及非线性薛定谔包络孤子。的分析预测是在良好的协议与直接的数值模拟和定性与实验观察。
2015-01-19 cond-mat.mtrl-sci nlin.PS
Explicit soliton asymptotics for the Korteweg-de Vries equation on the half-line
线上可积偏微分方程可以用所谓的逆散射变换(IST)方法进行分析。IST的一个特别强大的方面是它能够预测解决方案的大$t$行为。也就是说,从初始数据$u(x,0)$开始,IST意味着解$u(x,t)$渐近线到孤子的集合,如$t \to \infty$、$x/t = O(1)$ ;此外,这些孤子的形状和速度可以仅使用{ \it linear}运算从$u(x,0)$计算。在这一领域的最重要的发展之一一直是推广的IST从初始到初始边界值(IBV)的问题制定的半线。可以证明,$u(x,t)$又渐近线化为一组孤子,此时这些孤子的形状和速度既取决于$u(x,0)$,也取决于$x = 0$处给定的边界条件。IBV问题的一个主要的复杂性是孤子的形状和速度的计算涉及到{ \it非线性} Volterra积分方程的解。然而,对于某种类型的边界条件,称为线性化,这种复杂性可以绕过,相关的计算与在线问题的情况一样有效。在这里,在回顾了KdV的一般理论之后,我们分析了三种不同类型的线性化边界条件。对于这些情况,初始条件是:(a)在$t = 0$上的一个和两个孤子解的限制;(b)某些指数型轮廓;(c)盒形轮廓。对于每一种情况,通过明确计算的形状和速度的渐近孤子,我们阐明了边界的影响。
2010-03-16 nlin.PS nlin.SI
Observation and analysis of creation, decay, and regeneration of annular soliton clusters in a lossy cubic-quintic optical medium
我们观察和分析了在具有五阶自相互作用和强耗散非线性的介质中(2+1)维空间孤子(细丝)的环形团簇的形成、衰减和随后的再生。的集群的细丝,保持稳定超过~17.5瑞利长度,产生的方位角调制不稳定性从一个父环形状的光束与嵌入涡l = 1。在更长的传输过程中,孤子团在非线性损耗的作用下失去了稳定性。然后,由于来自由母涡环的未分裂部分提供的储存器的功率传递,环形簇自发地再生。识别再生的集群的鲁棒传播的(次级)间隔。实验使用激光束(波长800 nm),其由持续时间为150 fs的脉冲构成,重复频率为1 kHz,在充满液体二硫化碳的细胞中传播。数值计算的基础上修改的非线性薛定谔方程,其中包括五阶折射项和非线性损耗,提供的结果与实验结果非常一致。
2020-09-04 nlin.PS physics.optics
Several Localized Waves Induced by Linear Interference between a Nonlinear Plane Wave and Bright Solitons
研究了双跃迁耦合二分量玻色-爱因斯坦凝聚体中亮孤子与非线性平面波的线性干涉效应。结果表明,干涉效应可以诱导出几种具有独特波结构的局域波,主要包括反暗孤子、W形孤子、多峰孤子、Kuznetsov-Ma呼吸子和多峰呼吸子。特别是,明确的条件,他们澄清的相图的基础上的线性干涉性质。此外,这些局域波之间的相互作用进行了讨论。详细的分析表明,孤子-孤子相互作用引起的相移使得这些局域波之间的碰撞对于涉及碰撞的孤子是非弹性的,而对于呼吸子是弹性的。这些特征来自于明孤子的形状依赖于明孤子与平面波的相对相位,而呼吸子的形状不依赖于相对相位。这些结果将激发更多的讨论其他非线性波之间的线性干涉。特别地,这里得到的孤子或呼吸子与调制不稳定性无关。详细讨论了其根本原因。
2017-08-31 cond-mat.quant-gas nlin.PS nlin.SI
Dynamics and stabilization of bright soliton stripes in the hyperbolic-dispersion nonlinear Schrödinger equation
研究了在横向扰动作用下,二维双曲色散非线性薛定谔方程中亮孤子条纹的动力学和稳定性。我们首先讨论了最近提出的绝热不变近似的横向不稳定性和它的局限性,在明亮的孤子的情况下。然后,我们重点讨论了用于将亮孤立子条纹的动力学简化为其横向位移的有效运动方程的变分近似。减少使我们能够解决条纹的蛇形不稳定性,这是固有的系统中,并遵循随后的时空波动动力学。此外,引入一个通道形的潜在的,我们表明,不稳定性(不仅弯曲,而且那些颈缩型)可以被衰减,到完全稳定的孤子条纹的点。
2019-03-13 nlin.PS
Fusion of necklace-ring patterns into vortex and fundamental solitons in dissipative media
基于二维复Ginzburg-Landau方程和五阶非线性项,我们证明了在激光腔的一般模型中,局域空间光束的项链形阵列可以合并成稳定的基孤子或涡旋孤子.融合的结果由初始项链中珠子的数量2N及其拓扑电荷M控制。我们预测并通过系统模拟证实了出射孤子的涡度是N和M之差的绝对值。发现并解释了融合的阈值特性。如果阵列的初始半径(R 0)太大,它只是保持项链形状(如果R 0稍微小一点,项链的特征是部分熔合),而如果R 0太小,阵列消失。
2007-12-18 nlin.PS
Collisions and fusion of one- and two-dimensional solitons driven by potential troughs in the cubic-quintic nonlinear Schrödinger equations
Guangzhou Maritime University(广州海事大学);Shenzhen University(深圳大学);Tel Aviv University(特拉维夫大学);Horia Hulubei National Institute of Physics and Nuclear Engineering(霍里亚·胡卢贝伊国家物理与核工程研究所)
研究揭示了在立方-五次非线性薛定谔方程中,由势阱驱动的一维和二维孤子碰撞与融合行为,发现FT孤子碰撞可导致对称性打破及合并现象。
2026-01-01 nlin.PS physics.optics
Asymptotic reductions and solitons of nonlocal nonlinear Schrödinger equations
本文给出了$(3+1)$ -维非定域散焦非线性薛定谔模型在笛卡尔几何和圆柱几何下的渐近约化。首先,在中间阶段,导出Boussinesq方程,然后找到其远场,其形式为各种Kadomtsev-Petviashvilli(KP)方程,用于右向波和左向波。KP模型包括笛卡尔和圆柱几何中的KP-I和KP-II方程的版本。孤立波的解决方案,平面或环形,和黑暗或反黑暗型,也预计会发生。它们的性质和稳定性由原非局部系统的物理参数定义的参数决定。由此发现,(暗)反暗孤立波只受弱(强)非定域性的支持,并且在高维中是不稳定的(稳定的)。我们的分析预测证实了直接数值模拟。
2016-03-15 nlin.PS nlin.SI physics.optics
Multipole solitons in competing nonlinear media with an annular potential
本文研究立方–五次方竞争非线性介质中环形势支持的多极孤子,揭示两分支孤子族的稳定性随波瓣数的变化规律,并证明相位力矩可驱动其稳定旋转。
2023-11-03 nlin.PS physics.optics
Breather transition dynamics, Peregrine combs/walls and modulation instability in a variable-coefficient nonlinear Schrödinger equation with higher-order effects
研究了一类具有高阶效应的变系数非线性薛定谔方程。研究表明,在恒定背景下,呼吸子解可以转化为四种类型的非线性波:多峰孤子、反暗孤子、周期波和W型孤子.解析地得到了群速度色散(GVD)和三阶色散(TOD)线性标度的转变条件。我们展示了几种变换后的非线性波之间的弹性相互作用。讨论了多峰孤子的色散管理,指出GVD系数控制了孤子的峰数,而TOD系数具有压缩效应。增益和损耗对多峰孤子的振幅有影响。利用周期色散光纤系统中Akhmediev呼吸子的多个压缩点,我们进一步导出了呼吸子的多重出生。AB的数量取决于调制的幅度,但不取决于其波长,这会影响它们的分离距离。在极限情况下,呼吸者多胎化归为游隼梳。讨论了TOD系数对Peregrine梳时空特性的影响。当调制幅度为1时,游子梳变为游子壁,可以看作是流氓波和W形孤子之间的中间态。最终发现零增长率的调制稳定区域与使用流氓波本征值的转变条件一致。我们的研究结果可能是有用的实验控制和操纵的广义游隼无赖波的形成在不同的物理系统所模拟的vc-NLS方程的高阶效应。
2016-03-04 nlin.PS
Field-theoretic Models with V-shaped Potentials
在这堂课中,我们将概述我们对具有V形场势的某些场论系统的主要研究结果。在提出这样的系统的物理例子,我们表明,在静态问题的确切的基态值的字段是在有限的距离上实现-有没有指数尾巴。这特别适用于被称为拓扑孤子的类孤子对象。其次,我们讨论了当场仅限于基态的小振幅扰动时出现的标度不变性。这种扰动的演化是由一个非光滑项的非线性方程控制的,即使在很小的振幅范围内也不能线性化。最后,我们简要地描述了自相似和冲击波解的方程。
2005-10-24 cond-mat.other hep-th nlin.PS
Observation of 2D dam break flow and a gaseous phase of solitons in a photon fluid
本文在非线性光学晶体中实现了光子流体的二维溃坝流,通过精确整形输入波观察到从1D到2D非线性动力学的转变,发现了由色散激波相互作用产生的二维孤子系综及其类气相,证实可积性丧失不破坏主导物理现象。
2024-09-27 nlin.PS physics.optics
Phase Characters of Optical Dark Solitons with the Third-order Dispersion and Delayed Nonlinear Response
暗孤子通常被看作是最简单的拓扑孤子之一,这是由于其相位在其密度谷处发生了跳跃。基于Hirota方程的精确解析解,研究了具有三阶色散和延迟非线性响应的单模光纤中暗孤子的相位跳变特性.分析表明,单谷暗孤子(SVDS)在相同的速度下可以出现两个不同的相位跳变,而只有二阶色散和自相位调制的暗孤子,其速度和相位跳变是一一对应的.我们进一步揭示了不同的拓扑矢量势下的不同的相位跳跃。SVDS的相位跳变与速度的关系可以解释先前报道的双谷暗孤子(DFDS)的产生。通过对等速DVDS的两个相位跳变特性的详细分析,可以得到U型或双阶跃型的相位分布。我们通过分析DVDs的拓扑相进一步研究了它们的碰撞性质,这可以被认为是拓扑相的推广(Phys.Rev.E103,L040204)。引人注目的是,非弹性碰撞可以导致DVDS的两种类型的相位分布之间的转换。结果表明,通过分析磁场可以判断碰撞是非弹性碰撞还是弹性碰撞。
2022-05-23 nlin.PS
Self-similar vector solitons for the coupled higher-order nonlinear Schrodinger equations in inhomogeneous optical fibers
Badji Mokhtar University(巴吉·莫赫塔尔大学);The University of Queensland(昆士兰大学)
本文证明非均匀光纤中存在两类自相似矢量孤子,提出通过调节三阶色散和增益/损耗参数可精确控制其形状与强度。
2026-09-11 nlin.PS
Eigenvalue-Based Approach to Manipulate and Reconstruct Nonlinear Pulses: Towards Soliton Tomography
Skolkovo Institute of Science and Technology(斯科尔科沃科学技术学院);Novosibirsk State University(新西伯利亚国立大学);Institute of Thermophysics SB RAS(俄罗斯科学院西伯利亚分院热物理研究所)
研究基于孤子特征值响应函数及逆问题,开发操纵和重构 sech 形非线性波场的理论框架,推导微扰表达式与传感概念,介绍逆问题积分方程,评估重构机制并证明噪声下可靠解,迈向孤子层析成像。
2026-07-15 nlin.PS
Pairwise Interactions of Ring Dark Solitons with Vortices and other Rings: Stationary States, Stability Features and Nonlinear Dynamics
在目前的工作中,我们探讨了解析和数值的共存和相互作用的环形暗孤子(RDS)与其他RDS,以及与涡旋。环的方位角不稳定性,探讨通过所谓的灯丝方法。由于它们的非线性相互作用,旋涡被发现在环上起稳定作用,但它们的作用不足以提供完全稳定的RDS。然而,完全稳定的相关配置可以实现外部环形势垒的存在下。多个环的相互作用也进行了探讨,并确定其平衡位置(由于其自身的曲率和尾巴的相互作用)。在这种情况下,稳定也是通过多环外部势垒实现的。
2021-05-17 cond-mat.soft nlin.PS
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
Possible realization of a phononic tsunami in a wedge-shaped sample
利用非线性弹性介质中的孤子理论,我们预测了一种称为声子海啸的新现象,其特征是声子模的局部振幅急剧增加。为了阐明这种现象的可能的实验检测,我们建议使用一个楔形的样本,其中一个尖锐的边缘服务于模拟的浅水效应,这样的局部增强可以观察到。与系统的横向和纵向声子模式的本征频率一起,我们发现可以被认为是声子海啸的标志的特征色散关系。我们证明我们的预测,通过分析计算和数值模拟显示这种非线性效应在这样的几何形状的可能实现。我们的研究结果提供了一个框架,实施新的实验,旨在实现和调查的声子海啸现象在相关材料。
2021-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.other nlin.PS
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
Vortex solitons in fractional nonlinear Schrödinger equation with the cubic-quintic nonlinearity
研究了一类分数阶非线性薛定谔方程(NLSE)的涡旋孤子解的存在性和稳定性,该方程具有竞争的五阶非线性项和Lévy指数(分数阶),其值为1 \leq α \leq 2.以数值形式构造了涡度s = 1,2和3的环形涡系族。与通常的二维NLSE(对应于α = 2)不同,在分数阶模型中,VS存在于总功率P的有限阈值之上。针对线性化方程所控制的小扰动,研究了VS解的稳定性,并通过直接模拟进行了证实。不稳定的VS被打破的方位角扰动成几个片段,其数量是由增长最快的本征模的小扰动。对于所有s = 1、2和3,用P定义的稳定区域随着α从1增加到2而扩大,除了s = 2时在1 \leq α \leq 1.3的区间内急剧收缩。
2020-03-31 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
Vortex solitons in quasi-phase-matched photonic crystals with the third harmonic generation
研究提出在准相位匹配三维光子晶体中利用三次谐波产生稳定复合涡旋孤子,发现菱形与方形孤子分别对应不同相位匹配条件,且能长距离传播,为非线性光学中涡旋孤子的控制提供了新方法。
2025-07-01 nlin.PS physics.optics