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
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
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
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
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
Cavity Solitons
Department of Physics and Applied Physics, University of Strathclyde（斯特拉斯克莱德大学物理与应用物理系）
本文综述腔孤子的相关研究，指出其是空间信息的天然“比特”，兼具鲁棒性与可塑性，近期研究预测半导体腔模型中存在该孤子，其特性对光学信息处理应用具有吸引力。
2026-08-28 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
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
Frequency Comb Enhancement via the Self-Crystallization of Vectorial Cavity Solitons
研究提出通过矢量腔孤子的自结晶现象增强频率梳，揭示了正交偏振场对称性破缺诱导的长程相互作用使孤子形成规则间距晶体，从而提升光谱线功率与间距。
2024-03-25 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
Square wave generation in vertical external-cavity Kerr-Gires-Tournois interferometers
本文从理论上研究了反谐振注入下垂直外腔Kerr Gires Tournois干涉仪中方波的形成机理。我们提供了简单的分析近似的高原强度和它们出现的条件。我们证明，SW可能会出现通过同宿蛇形的情况下，导致形成复杂形状的多稳态SW解决方案。由此产生的SW可以主机本地化的结构和强大的束缚态。
2022-07-28 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
Holding spatial solitons in a pumped cavity with the help of nonlinear potentials
我们引入了一个具有克尔非线性和饱和增益的一维腔模型，该模型的设计使孤子保持在穿梭运动状态。由于线性增益所产生的噪声的积累，孤子在通常的势垒限制的腔中总是不稳定的。如果用非线性势垒取代线性势垒，则可实现穿梭孤子的完全稳定，从而捕获孤子，使其对辐射透明。从腔中去除噪声还通过外部斜坡电位来促进。稳定的动力学制度的数值，并解释其基本性质的分析。
2013-11-18 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
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
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
Observation of dispersive wave emission by temporal cavity solitons
我们研究了相干驱动，色散管理，被动克尔光纤环形腔和报告的第一个直接实验观察色散波发射的时间腔孤子。我们的观察结果与分析预测非常一致，并通过数值模拟得到充分证实。这些结果导致更好地理解的高阶色散起着重要作用的条件下的时间腔孤子的行为。值得注意的是，由于时间腔孤子表现自己在单片微谐振器，我们的研究结果很可能解释的起源观察到的宽带克尔频率梳的频谱特征。
2014-06-09 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
Bunching of temporal cavity solitons via forward Brillouin scattering
本文报道了在连续驱动的无源光纤谐振腔中观测到的时间腔孤子的群聚动力学。具体来说，我们激发了大量的超快腔孤子与随机的时间间隔，并观察在实时初始随机序列如何自组织成规则间隔的聚集。为了解释我们的实验观察，我们开发了一个简单的理论模型，允许大量的时间腔孤子之间的长程声诱导相互作用进行模拟。值得注意的是，我们的模拟结果与我们的实验观测结果非常吻合，强烈表明孤子聚束动力学来自前向布里渊散射。除了证实先前的理论分析和揭示一个新的腔孤子自组织现象，我们的研究结果阐明了声音与超快光脉冲的大合奏相互作用的方式。
2015-09-16 nlin.PS physics.optics
Temporal cavity soliton interaction in passively mode-locked semiconductor lasers
本文研究被动锁模半导体激光器中时间腔孤子的弱相互作用，发现非零线宽增强因子可导致孤子吸引，进而形成脉冲合并或束缚态。
2023-04-19 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
Excitation and manipulation of super cavity solitons in multi-stable passive Kerr resonators
本文通过数值模拟揭示多稳态Kerr谐振器中超级腔孤子的存在，并提出基于泵浦扰动的确定性激发与切换方法，为全光缓冲和多级编码提供新途径。
2024-07-18 nlin.PS physics.optics
Writing and erasing of temporal cavity solitons by direct phase modulation of the cavity driving field
时间腔孤子（CS）是持续的光脉冲，可以在连续驱动的无源谐振器中表现出来，如宏观光纤环形腔和单片微谐振器。到目前为止，实验已经证明了两种技术的激发，但都具有系统复杂性或缺乏控制孤子定位的形式的缺点。在这里，我们实验证明了一个新的CS写作计划，弥补了这些不足。具体来说，我们表明，时间CS可以通过直接相位调制的腔驱动场在任意位置被激发，这种技术也允许现有的CS被选择性地擦除。我们的研究结果构成了第一个实验演示的时间腔孤子激发通过直接相位调制，以及它们的选择性擦除（通过任何手段）。这些进展降低了CS激励的复杂性，并可能导致单片微谐振器中的受控脉冲产生。
2015-01-21 nlin.PS physics.optics
Adiabatic and Deterministic Routes to Soliton Combs in Non-Hermitian Kerr Cavities
该研究通过引入非厄密特势能，解决了凯尔腔中绝热激发暗亮孤子的问题，实现了高转换效率的频率梳生成。
2025-12-12 nlin.PS physics.optics
A purely Kerr nonlinear model admitting flat-top solitons
我们阐述了一个和两个维（1D和2D）的自排斥立方非线性介质模型，其局部强度受到空间调制，承认存在各种类型的平顶孤子，包括基本的，1D多极，和2D涡旋。以前，这种类型的孤子只产生的模型与竞争的非线性。本设置可以在光学和玻色-爱因斯坦凝聚体中实现。一维的版本产生了一个精确的解析解稳定的平顶孤子，和一般的家庭可以预测的手段，通过的Fermas-Fermi近似。通过线性稳定性分析和直接模拟分析了平顶孤子的稳定性。具有$k=1$和$2$节点的基本孤子和一维多极子以及具有缠绕数$m=1$的涡旋是完全稳定的。对于具有$k\geq 3$的多极子和具有$m\geq 2$的涡，在它们的参数空间中确定了稳定性和不稳定性的交替条纹。
2019-02-25 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
Vector vortex solitons and soliton control in vertical-cavity surface-emitting lasers
研究了垂直腔面发射激光器中矢量涡旋光束的选频反馈特性。它们被解释为高阶涡旋孤子的空间不均匀，但局部线性偏振状态。与大多数依赖于压印偏振结构获得矢量涡旋光束的方案不同，由于垂直腔器件中的近偏振简并性，矢量涡旋孤子自发形成。我们观察到径向，双曲线和螺旋偏振配置取决于小的剩余各向异性在系统中和不同状态之间的多稳定性。此外，我们证明了激光孤子的触发器操作通过在原则上本地电子非线性。结合这两个主题可能会为一个简单的设备开辟一条道路，使不同的矢量涡旋光束之间的应用快速切换。这些研究将非线性科学、奇异光学、结构光和半导体激光器技术很好地结合起来。
2021-06-12 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
Neutral delay differential equation Kerr cavity model
本研究建立带外部相干注入的Kerr腔NDDE模型，推广了Ikeda映射并纳入高阶色散，验证了其在LLE极限内外的耗散孤子解，且可描述多腔模共振重叠，弥补了标准LLE的不足。
2023-07-24 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
Perfect Optical Solitons: Spatial Kerr Solitons as Exact Solutions of Maxwell's Equations
我们证明了通常在傍轴近似下的非线性Schroedinger方程的框架中得到的空间Kerr孤子可以作为Maxwell方程的精确解的广义形式。特别是，他们被证明存在，无论是在明亮和黑暗的版本，作为线性偏振完全可积的一维孤子，并减少到标准的傍轴形式的限制小强度。在二维情况下，它们表现为方位偏振圆对称暗孤子。一维和二维暗孤子都表现出一个特征签名，即它们的渐近强度不能超过一个阈值，对应于该阈值，它们的宽度达到一个最小的亚波长值。
2004-10-27 physics.optics
Dispersive wave emission from dark solitons in microresonator-based Kerr frequency combs
利用一个扩展的Lugiato-Lefever方程的三阶色散，我们数值计算表明，形成在正常色散的微谐振器的暗腔孤子能够发射色散波在正常和异常的色散区域，类似于常见的明亮的腔孤子的行为。产生的色散波可以准确地预测耗散辐射理论。此外，我们证明了在正常色散区的情况下，色散波是由存在三阶色散的暗孤子发射的克尔频率梳的稳定性增强。
2015-11-10 physics.optics
Dissipative Kerr solitons in semiconductor ring lasers
耗散克尔孤子是克尔效应与色散相互作用产生的自组织光波。它们可以自发地形成在非线性微谐振器泵浦的外部连续波激光，这提供了一个超稳定的频率梳的扩散的参数增益。这些小型化和电池驱动的微梳已经成为精密计量，宽带电信和超快光学测距的颠覆性技术。在这项工作中，我们报告的第一个实验观察到的耗散克尔孤子中产生的环形腔与快速半导体增益介质。环形腔的中等品质因数由量子级联激光器的巨大共振克尔非线性补偿，其比Si3N4大一百万倍以上。通过对腔体色散的控制，我们在中红外波段观察到了明亮的耗散克尔孤子的形成。孤子的形成是在环形腔两个激射方向之间的对称性突然破缺之后出现的。孤子的泵浦场是由直接电驱动产生的，非常类似于在无源微梳中观察到的孤子切伦科夫辐射。两种独立的技术揭示了孤子的波形和相干性，并确认了约3 ps的脉冲宽度。我们的研究结果扩展了孤子微梳的光谱范围到中红外波长，并将导致集成，电池驱动和交钥匙光谱仪的分子指纹区域。
2021-06-09 physics.optics
Giant Kerr nonlinearities and slow optical solitons in coupled double quantum-wells
利用双光子喇曼共振研究了非对称耦合双量子阱中慢光孤子的形成。在考虑AlGaAs基CQW的实参数的情况下，我们指出了线性吸收和巨克尔非线性相互抵消的可能性。利用这些固态器件中色散和非线性效应之间的可控平衡，本工作为非线性光学信号处理提供了一个实用的平台。
2008-03-13 physics.optics
Large Kerr nonlinearities on cavity-atom polaritons
我分析了一个方案，该方案能够产生大的克尔非线性腔原子极化激元在腔QED系统由多个三能级原子限制在一个腔模式。弱控制激光从自由空间耦合到原子，在耦合腔-原子系统的极化激元激发中引起破坏性量子干涉，并在腔内光场上产生大的克尔非线性。该方案可用于超弱光下腔原子极化激元的光开关或交叉相位调制，在腔QED、量子测量和量子逻辑门等量子态操纵中具有重要的应用价值.
2009-11-03 physics.optics
Black and gray spatial optical solitons with Kerr type nonlocal nonlinearity
本文发展了一种数值计算具有Kerr型非局域非线性的黑孤子和灰孤子的方法。作为非局域情形的两个例子，讨论了具有指数衰减非局域响应和高斯非局域响应的灰孤子。对于这两种非局域情形，给出了非局域灰孤子尾的解析形式，得到了非局域灰孤子最大横向速度与特征非局域长度的解析关系.
2008-11-19 physics.class-ph physics.optics
Optical ratchets with discrete cavity solitons
我们提出了一种利用一维耦合波导光腔阵列中的离散腔孤子来观察孤子棘轮效应的装置。孤子的净运动可以通过保持光束的零平均倾斜角的绝热振荡来产生。由此产生的孤子速度可以通过保持光束的不同参数来控制。
2006-02-03 cond-mat.other nlin.PS physics.optics
Cherenkov radiation induced symmetry breaking in counter propagating dissipative Kerr solitons
微谐振器频率梳中的孤子切伦科夫辐射（也称为色散波发射）过程在产生宽带相干微梳光谱中起着关键作用。在这里，我们报告的对称性破缺的对向传播耗散克尔孤子的群速度，多色孤子切伦科夫辐射诱导的观察。结果表明，在高阶色散存在的情况下，多孤子态的时间排列会影响其群速度，这种影响源于单个孤子发射的多个辐射尾之间的干涉.在实验上，我们双向泵浦的微谐振腔与激光场的相等的功率和频率，并观察提升的简并之间的重复率的反向传播孤子。尽管对称泵浦条件下的对称性破缺的观察不仅照亮了新的光的色散波的耗散克尔孤子动力学的影响，但也介绍了一种新的方法来开发基于微梳相干双梳光谱仪。
2019-05-06 physics.optics
