Theory of radiation trapping by the accelerating solitons in optical fibers
本文提出了一种描述光纤中喇曼孤子对正常色散辐射的捕获的理论。辐射分量的频率不断蓝移,孤子的频率不断红移。捕获效应的基础物理学是在加速参考系中作用于光的类似惯性引力的力的存在。我们提出了分析计算的孤立子和捕获的辐射的相对频率移动的速率,并发现它是大于裸拉曼孤子的红移的速率。我们的发现对于理解光子晶体光纤中产生的超连续谱的高频边缘向更高频率的连续移动是必不可少的。
2007-08-29 nlin.PS physics.optics
Trapping of light in solitonic cavities and its role in the supercontinuum generation
我们证明,分裂的高阶N-孤子与随后的基本准孤子的喷射创建孤子腔,形成一对孤子与色散光被困在它们之间。作为被捕获的光从作为镜子的束缚孤子多次反射的结果,它们弯曲它们的轨迹并碰撞。在光谱域中,两个孤子分别接收到蓝色和红色的波长移动。被捕获的反弹光的光谱也会改变。这种现象强烈影响所产生的超连续谱的光谱特性。系统的参数,这是负责创建的腔的研究,揭示了预测和控制的孤子-孤子碰撞所引起的多次反射的被困光的可能性。
2013-07-18 nlin.PS physics.optics
Soliton trapping, transmission and wake in modulationally unstable media
在聚焦非线性薛定谔方程的框架下研究了孤子与局域扰动通过调制不稳定性产生的相干振荡结构之间的相互作用。两个主要的相互作用制度的基础上确定的相对值的入射孤子的速度相比,背景的振幅:孤子传输和孤子捕获。具体地说,当入射孤子速度超过一定阈值时,孤子穿过相干结构并以不变的速度从另一侧出射。相反,当入射孤子速度低于阈值时,一旦孤子进入相干结构,它将永远被限制在那里。结果表明,孤子没有被破坏,但在相干结构中的速度与初始速度不同。此外,它还表明,根据与孤立子相关联的离散本征值的位置,这些现象也可以伴随着产生额外的,本地化的传播波的相干结构,类似于孤立子产生的唤醒。
2018-09-30 nlin.PS nlin.SI
Nonlinearity-mediated soliton ejection from trapping potentials in nonlocal media
我们解决了热非线性介质中的光孤子的性质,具有局部折射率缺陷,能够捕获孤子发射,即使接近样品边界,尽管边界介导的力量,往往会偏转所有光束向中心的样品。我们表明,虽然这种力量变得更加明显,随着输入光束功率的增加,缺陷可以捕获只有低于临界功率以上的孤子被弹出的光。可以控制孤子喷射和随后的传播的动力学。
2010-07-28 nlin.PS physics.optics
Trapping of two-component matter-wave solitons by mismatched optical lattices
我们考虑一个一维模型的两个组件的玻色-爱因斯坦凝聚体中存在的周期性的外部势的相反的符号,作用在两个物种。物种之间的相互作用是吸引的,而物种内的相互作用也可能是吸引的[右亮(BB)类型的系统],或者在两个分量中具有相反的符号[间隙亮(GB)模型]。我们确定的BB和GB型孤子复合物的存在和稳定域。不稳定孤子的演化导致振荡态的建立。物种之间的非线性吸引力的强度的增加导致复合物的共生稳定,尽管事实上,一个组件是围绕各自的周期性电位的局部最大值为中心。
2008-03-22 nlin.PS
Soliton trapping in multimode fibers with random mode coupling
本文导出了准简并模群中存在随机模耦合时多模光纤中非线性传输的基本方程。我们的结果推广了描述单模光纤中偏振态之间模式耦合的Manakov方程。模式色散的非线性补偿的预测和测试,通过计算机模拟。
2012-09-28 nlin.PS physics.optics
Trapping and reshaping of low-intensity radiations by soliton trains in gas-filled hollow-core photonic crystal fibers
提出了一种光俘获方案,利用交叉相位调制作用,在填充拉曼惰性气体的空芯光子晶体光纤中,与连续时间脉冲训练串共同传播的超短低幅度辐射被俘获并整形为光孤子串.该方案补充和扩展了最近提出的一种想法,即单脉冲孤子可以在填充惰性气体的对称空芯光子晶体光纤中捕获超短小振幅辐射,从而防止其色散[M. F. Saleh和F. Biancalana,Phys.Rev.A87,043807(2013)]。我们发现一个家庭的三个不同的孤子训练具有不同的传播常数的束缚态,一个是“复制”的捕获脉冲训练。我们分析了自陡化对捕获(即泵浦)和捕获(即探测)场分布的影响,发现自陡化导致泵浦孤子训练的位置均匀移动,但探测器的复杂运动由它们的时间位置和相位的非谐振荡主导。新的捕获方案的目的是光学应用,涉及光场克隆和复制通过波导波过程中,在光子光纤介质中,相互作用时分复用高强度脉冲与连续波辐射共存。
2017-12-18 nlin.PS physics.optics
Vortical and fundamental solitons in dipolar Bose-Einstein condensates trapped in isotropic and anisotropic nonlinear potentials
我们预言了在具有排斥偶极-偶极相互作用(DDI)的偶极玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中存在稳定的基本亮孤子和涡旋亮孤子。凝聚体被困在二维平面的排斥接触相互作用的帮助下,其局部强度增长$\sim r^{4}$从中心到周边,而偶极子是垂直于自陷平面。垂直方向上的限制由通常的谐振子势提供。我们的目标是扩展最近引起的概念的明孤子和孤立涡的自陷的赝势,这是由从中心到外围的强度增长的排斥本地非线性引起的,当捕获机制与远程排斥DDI竞争的情况下。另一个目的是推广对各向异性非线性赝势中椭圆涡旋和孤子的分析。利用变分近似和数值模拟,我们构造了具有涡旋性的自陷模族$\ell =0$(基本孤子)、$\ell =1$和$\ell =2$ .在各向异性赝势的偏心率达到各自的临界值之前,含有$\ell =1$的基本孤子和涡旋都是稳定的。含$\ell =2$的旋涡仅在各向同性模型中是稳定的。
2013-08-02 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Noise-Free Generation of Bright Matter-Wave Solitons
我们展示了如何获得足够灵活的捕获势可以利用在三维原子亮物质波孤子的产生。我们的建议提供了一个路径,以产生明亮的孤子状态具有良好的保真度,相反,例如,通过费什巴赫共振的非绝热扫描的施加磁场。
2019-01-11 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Power and momentum dependent soliton dynamics in lattices with longitudinal modulation
采用相空间分析的有效粒子方法和直接数值模拟方法研究了各种纵向调制晶格中的孤子动力学。复杂的孤子动力学强烈依赖于它们的功率/宽度和它们的初始动量以及晶格参数。本文描述了一组在纵向均匀晶格中没有的孤立子传播的动力学特性。这套包括增强孤子迁移率,动态开关,在几个横向晶格周期的扩展捕获,准周期捕获,这是有前途的孤子控制应用的情况下。
2011-07-26 nlin.PS
Temporal tweezing of light: trapping and manipulation of temporal cavity solitons
光镊使用激光捕获并移动空间中的微观粒子。在这里,我们展示了一个类似的控制超短光脉冲,但在时间。我们的实验涉及存储在由连续波“保持”激光束泵浦的无源光纤环中的时间腔孤子。通过保持光束的相位调制,将腔孤子捕获到特定的时隙中,并通过控制相位分布来使其随时间移动。我们报告连续和离散操作的皮秒光脉冲的时间位置,同时和独立地控制几个脉冲内的训练的能力。我们还研究了瞬态漂移动力学,并显示与理论预测完全一致。我们的研究展示了如何利用腔孤子独特的粒子特性来实现对光的前所未有的控制。这些结果可能对光学信息处理产生重大影响。
2014-10-17 nlin.PS physics.optics
Self-trapping and switching of solitonic pulses in mismatched dual-core highly nonlinear fibers
本文从实验和理论上研究了高折射率对比度双芯软玻璃光纤中芯间传输失配对非线性开关的影响。各种能量的入射飞秒脉冲被馈送到单个(“直的”)核中,以识别不同动力学状态之间的转变,即,芯间振荡、在交叉芯中的自陷以及在直芯中保持脉冲。通道间的传输受脉冲能量的控制,具有孤子特性。基于耦合非线性薛定谔方程系统的模型揭示了失配参数和脉冲持续时间对各种能量依赖动力学状态图的影响。确定了失配和脉冲宽度的最佳值,这确保了非线性开关的稳定性能。理论预测与实验结果一致。
2022-12-21 nlin.PS physics.optics
Self-trapping and skin solitons in two-dimensional non-Hermitian lattices
University of Crete(克里特大学);Institute of Electronic Structure and Laser (IESL), FORTH(FORTH电子结构与激光研究所)
本文研究了二维非厄米晶格中非线性自 trapping 与 skin 纠结子的形成机制,揭示了不同区域的振幅阈值差异及非线性区域的动态相互作用。
2025-10-09 nlin.PS physics.optics
Stable multipole solitons in defocusing saturable media with an annular trapping potential
研究在非聚焦饱和介质中利用环形势阱稳定高阶多极孤子,通过相位扭矩实现旋转稳定,拓展了复杂光束操控的可能性。
2025-11-23 nlin.PS physics.optics
Double barrier potentials for matter-wave gap solitons
我们研究了排斥性玻色-爱因斯坦凝聚体中由晶格势支持的带隙型孤子与类似法布里-珀罗腔的有效双势垒的碰撞。我们确定的条件下,在腔中的整个入射孤子的捕获是可能的。入射孤子与早期捕获的碰撞也被考虑。在后一种情况下,许多结果的碰撞被确定,包括合并,释放的捕获孤子与或不被取代的传入的一个,和捕获的两个孤子。
2008-04-21 cond-mat.other nlin.PS
Multidimensional self-trapping in linear and nonlinear potentials
孤子在1D模型中通常是稳定的对象,但它们直接扩展到2D和3D设置往往是不稳定的。特别是,普遍存在的非线性薛定谔(NLS)方程与立方自聚焦,只创建不稳定的2D和3D孤子,因为相同的方程引起的临界和超临界崩溃,在2D和3D的情况下,分别。本文提供了,首先,相关设置的审查,然而,使人们有可能创建稳定的2D和3D孤子,包括嵌入涡。这里考虑的主要稳定方案是:(i)竞争(例如,这些研究包括:(1)BEC动力学的线性和非线性效应;(2)线性和非线性俘获势;(3)BEC动力学的Lee-Huang-Yang修正,从而形成稳定的量子液滴;(4)二元BEC中的自旋轨道耦合(SOC)效应;(5)SOC在非线性光波导中的模拟,包括PT对称光波导。此外,详细总结的结果表明,创建稳定的2D和3D孤子的计划的基础上通常的线性捕获势或有效的非线性,这可能是通过局部非线性强度的空间调制引起的。后一种设置是特别有前途的,使得有可能使用自散焦介质,与本地的非线性强度增长足够快,从中心到外围,创造了各种各样的稳定的多维模式。除了基本模式和涡环之外,3D模式可以是hopfions,即,具有两个独立拓扑荷的扭曲涡环。在这种情况下,不仅以数值形式,而且通过分析方法,如变分近似和Fermas-Fermi近似,得到了许多关于多维孤子的结果。
2021-10-31 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
Manipulation and control of temporal cavity solitons with trapping potential
本文研究时间腔孤子与俘获势的相互作用,通过腔内相位调制器构建实势,实现对孤子位置、速度及频谱的控制,并揭示频移失稳与Bloch振荡机制。
2024-06-18 nlin.PS physics.optics
Stabilization of single- and multi-peak solitons in the fractional nonlinear Schroedinger equation with a trapping potential
在分数阶非线性薛定谔方程(FNSE)的框架下,讨论了具有聚焦立方或聚焦-散焦双五阶非线性和约束谐振子(HO)势的局域模的存在性和稳定性.近似解析解的形式厄米高斯模式。线性稳定性分析和直接模拟结果表明,在立方自聚焦作用下,当Levy指数(分形度)α = 1和α < 1时,单峰值基态和偶极模被HO势稳定,分别导致自由空间中的临界或超临界坍缩.除此之外,包含五阶自散焦提供了高阶模式的稳定性,其中局部峰的数量至少高达七个。
2020-08-18 nlin.PS physics.optics
Optical spatial solitons in soft-matter: mode coupling theory approach
我们预测,光的空间自陷可以发生在软物质中,包括广泛的一类新材料,如胶体,泡沫,凝胶,分形聚集体等。我们开发了一个一般的非局部理论,允许相关的麦克斯韦方程组的捕获状态的属性的特定材料的可测量的静态结构因子。我们给出了分形聚集体中稳定捕获的数值证据,并提出了软物质孤子谱的可能性。
2005-10-19 cond-mat.soft nlin.PS physics.optics
Random-phase spatial solitons in instantaneous nonlocal nonlinear media
我们预测了瞬时非局域非线性介质中的随机相位空间孤子。这种非相干波包自陷的关键机制是非线性的非局部(而不是传统的非瞬时)性质。这种新的非相干孤子具有与其他非相干孤子截然不同的特性。
2004-10-19 nlin.PS
Feedback-Controlled Self-Trapping of Solitons
University of Maryland Baltimore County(马里兰大学巴尔的摩县分校);Harvard University(哈佛大学)
本文提出一种光电自捕获方案,通过反馈控制驱动激光器相位调制抑制微谐振器噪声对微梳重复频率抖动的影响,无需外部低相位噪声射频源,可实现芯片集成,且噪声抑制效果与传统方法相当。
2026-10-14 nlin.PS physics.optics
Controlled Fission and Superposition of Vector Solitons in an Integrable Model of Two-Component Bose-Einstein Condensates
针对双组分 BEC 的 Gross-Pitaevskii 可积模型,本文用规范变换构造四孤子解,揭示叠加、裂变与保形碰撞,并通过时变相互作用和俘获势实现受控四孤子裂变。
2025-07-27 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Soliton transverse instabilities in anisotropic nonlocal self-focusing media
从理论和实验两方面研究了各向异性非局域光折变介质中空间条纹孤子的横向调制不稳定性。我们表明,不稳定的情况下强烈依赖于条纹的取向,但各向异性引起的功能在很大程度上抑制了部分非相干光的自陷所产生的空间孤子。
2003-08-14 nlin.PS
Spatiotemporally localized solitons in resonantly absorbing Bragg reflectors
我们预测了在二维自诱导透明介质中存在时空孤子(“光子弹”)。“子弹”被发现在一个近似的分析形式,其稳定性被证实直接模拟。这些发现为信号传输控制和光的自陷提供了新的可能性。
2000-07-03 nlin.PS
Quenching dynamics of the bright solitons and other localized states in spin-orbit coupled Bose-Einstein condensates
研究了准一维条件下碱金属超冷原子和稀碱金属原子组成的二元玻色-爱因斯坦凝聚体的动力学。数值求解两个耦合的Gross-Pitaevskii方程,准确地描述了系统的动力学,我们证明了自旋输运可以控制适当的淬火自旋轨道(SO)和拉比耦合强度。此外,我们预测了各种动力学特性引起的淬火:破碎的振荡,呼吸器样的振荡模式,自旋混合-分离,不混溶的过渡,新兴的暗亮态,暗孤子,和自旋捕获动力学。我们还概述了本研究在操纵$^{39}$ K凝聚的自旋态的实验相关性。
2020-07-13 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Stable NLS solitons in a cubic-quintic medium with a delta-function potential
本文研究了一维非线性薛定谔方程,该方程具有五阶吸引和排斥非线性的组合,并且具有一个由δ函数表示的俘获势。我们确定了所有的束缚态与正孤子的档案,通过明确的公式,并使用分歧理论,我们描述了他们的行为相对于传播常数。这些信息是用来证明他们的稳定性的严格理论的哈密顿系统的轨道稳定性。捕获势的存在产生了两个稳定的束缚态共存的制度,具有不同的功率和相同的传播常数。
2015-11-09 math.AP nlin.PS nlin.SI
Quasiperiodic Envelope Solitons
分析了Fibbonacci光学超晶格中二次谐波产生引起的非线性波传播和级联自聚焦现象,并引入了非线性物理中的一个新概念--准周期孤子,它描述了准周期波的空间局域自陷。我们指出了最近实验产生的准周期孤子和部分非相干空间孤波之间的联系。
1999-07-26 nlin.PS patt-sol
Dipole-Mode Vector Solitons
我们发现了一种新的光矢量孤子,它起源于孤子诱导波导对偶极模的捕获。这些孤子,这似乎是两个组件系统的矢量性质的结果,比以前发现的光学涡旋模式孤子更稳定,并代表了一种新型的非常强大的非线性矢量结构。
1999-12-20 nlin.PS patt-sol
Resonance Effects in the Interaction of NLS Solitons with Potential Wells
数值研究了非线性薛定谔(NLS)孤子与变形状势阱的相互作用。对于固定的初始速度低于阈值的传输,作为潜在的宽度的函数的结果模式周期性地重复捕获,传输和反射的区域。所观察到的效果被解释为激发和随后的共振退激的振幅(形状)振荡的孤子在边界的好,与辐射模式。
2003-10-14 nlin.PS
The solitons redistribution in Bose-Einstein condensate in quasiperiodic optical lattice
数值研究了周期和准周期二维光晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体的动力学激发。在排斥平均场相互作用的情况下,BEC量子隧穿导致一个渐进孤子的分裂和产生二次孤子,这些二次孤子迁移到最近的捕获势极小值。当一系列π脉冲(相位反冲)作用于光晶格时,出现了非平凡的孤子动力学。这种突然的扰动会使二次孤子产生动态的重新分布,从而形成人工孤子超晶格。分析了不同几何形状的OL。
2007-04-30 nlin.PS
Nonlinear optical beams carrying phase dislocations
我们描述了不同类型的带有相位位错的自陷光束,包括涡旋孤子和环形孤子团。我们数值模拟了如何通过几个基本光孤子的相互作用产生这样的非线性奇异光束。几个孤立子的相互捕获可以被看作是“孤立子分子”的合成,它相当于一个孤立子系统的初始轨道角动量向一个光涡旋的自旋动量的转移。
2003-09-07 nlin.PS
Solitons in one-dimensional nonlinear Schrödinger lattices with a local inhomogeneity
本文研究了一维离散非线性薛定谔方程带线性点亏损系统局部解的存在性、稳定性、动力学形成和迁移性.我们考虑在聚焦晶格中的吸引和排斥缺陷。我们的主要发现包括:(a)在排斥情况下,以缺陷为中心的在位模的不稳定性;(b)对于任一种足够强的缺陷,由于鞍结分叉,缺陷附近的局域模消失;(c)对于吸引缺陷,振幅形成阈值减小,而对于排斥缺陷,振幅形成阈值增大;以及d)详细说明作为初始速度和缺陷强度的函数的移动局域模与缺陷的相互作用的不同状态(俘获、俘获和反射、纯反射和纯透射)。
2007-12-14 nlin.PS
Soliton interaction mediated by cascaded four wave mixing with dispersive waves
我们证明了两个光孤子之间的色散波的捕获发生时,孤子上的波的共振散射导致几乎完美的反射。从辐射到孤子的动量转移导致它们之间的相互吸引和随后的碰撞。在传输过程中,被捕获的辐射的光谱可以扩展或收缩,这是通过安排孤子的碰撞或分离来控制的。
2013-05-25 nlin.PS physics.optics
Inelastic Collisions of Solitary Waves in Anisotropic Bose-Einstein Condensates: Sling-Shot Events and Expanding Collision Bubbles
本文从实验和理论上研究了拉长的玻色-爱因斯坦凝聚体中暗孤子条纹的动力学。我们发现,对于我们的实验装置对应的捕获强度,沿紧方向之一的横向约束是不够强,逮捕孤波涡或涡环的形成。这些孤子涡和涡环沿横向积分时,沿纵向表现为暗孤子条纹,从而掩盖了它们的真实性质。后者显着修改碰撞事件期间的相互作用动力学,并可能导致明显的例子,非弹性和可能出现的实验,甚至作为合并的两个暗孤子条纹。我们解释了这一功能的两个孤立子涡的相互作用,导致一个孤立子涡被喷射在一个相对较大的速度弹弓事件。此外,我们观察到膨胀的碰撞泡,其中包括重复的非弹性碰撞的暗孤子条纹对与{ \it增加}的碰撞之间的时间间隔。
2013-08-13 cond-mat.quant-gas nlin.PS
On Two-Component Dark-Bright Solitons in Three-dimensional Atomic Bose-Einstein Condensates
在目前的工作中,我们重新审视两个组件的玻色-爱因斯坦凝聚体在其完全三维(3d)的形式。受早期研究的启发,在一维情况下,我们探讨了这些结构的稳定性,在其完全三维形式在两个变种。在一个暗孤子是平面和捕获一个平面亮(盘)孤子。在另一种情况下,暗球壳孤子产生一个有效势,其中一个明亮的球壳原子被困在第二分量中。我们确定这些解决方案的数值精确的状态(达到规定的精度),并进行Bogolyubov-de Gennes线性化分析,说明这两种结构可以在足够低的化学势的适当间隔动态稳定。我们从理论上证实了这一发现,通过分析系统的线性极限附近的退化微扰理论的稳定性。当孤立波被发现是不稳定的,我们探索他们的动力学演化通过直接数值模拟,这反过来又揭示了新的波形,更强大。最后,利用该模型的SO $(2)$对称性,我们产生了多个暗-亮平面孤子或壳孤子,它们参与成对振荡运动。
2016-12-20 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Self-trapping under the two-dimensional spin-orbit-coupling and spatially growing repulsive nonlinearity
我们详细阐述了一种在具有接触排斥相互作用的二元自旋-轨道(SO)耦合玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中产生二维和一维(2D和1D)自陷模的方法,BEC的局域强度从中心到外围增长足够快.特别是,一个精确的半涡(SV)的解决方案被发现的反高斯径向调制分布。精确的模式包括在数值产生的SV孤子族。也产生了其他族的混合模(SV)以及SV和SV的激发态。虽然激发态在所有以前研究的模型中是不稳定的,但在本模型中是部分稳定的。在一维情况下,也得到了SV的对应物\textit{semi-dipole}孤子的精确解。家庭的半偶极子,以及1D版本的双极,产生数值。
2018-03-08 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
Vector mixed-gap surface solitons
研究了均匀介质与刻在克尔型非线性介质中的光晶格之间的界面所支持的混合带隙矢量表面孤子的性质。这种混合能隙孤子的分量来自晶格谱的不同能隙,它们之间的相互俘获导致了稳定矢量态的形成。非稳定孤子分量通过与稳定分量的交叉耦合而稳定。我们发现,矢量混合间隙表面孤子表现出一种新的组合的矢量表面波和间隙孤子的属性。
2006-05-24 nlin.PS physics.optics
Two-color soliton meta-atoms and molecules
本文研究非线性波导中双色孤子分子的束缚机制,提出基于交叉相位调制的吸引势阱模型,揭示强-弱脉冲构成元原子及等幅脉冲构成分子的动力学行为,并发现周期性振幅变化可引发Kushi梳状多频辐射。
2023-03-02 nlin.PS physics.comp-ph physics.optics
Enhanced soliton transport in quasi-periodic lattices with short-range aperiodicity
研究了多个调制频率描述的准周期结构中的线性传输和非线性孤子输运。我们发现,在混合频率共振的共振散射限制了传输效率的本地化波包,导致辐射和可能的捕获孤子。我们得到了一个明确的解析表达式的最佳准周期晶格配置文件,其中额外的非周期调制抑制混合频率共振,导致孤子迁移率的显着增强。我们的结果可应用于光子波导结构的设计,以及原子玻色-爱因斯坦凝聚体的磁微阱阵列的设计。
2005-07-14 nlin.PS physics.optics
Self-trapping threshold in disordered nonlinear photonic lattices
本文通过数值计算和实验研究了耦合无序对一维非线性光波导阵列自陷动力学的影响。有效平均传播常数的上下限的存在允许一个广义定义的阈值功率的孤子本地化的发病。当与完全有序的系统相比,这个阈值被发现在耦合无序的存在下降低。
2013-04-04 cond-mat.dis-nn nlin.PS physics.optics
Spatial coherence singularities and incoherent vortex solitons
本文研究了在偏置光折变晶体中,部分非相干光通过相位位错自陷而产生的空间局域光涡旋。与相干自陷涡旋光束由于方位角不稳定性而衰减相反,当光的空间非相干性超过一定阈值时,非相干涡旋稳定。我们分析了非相干光涡旋的空间相干特性,揭示了旋涡场的空间相干函数中存在环状奇点,它可以表征涡旋在非线性介质中的稳定传播.
2004-10-24 nlin.PS
Quenched dynamics of two-dimensional solitons and vortices in the Gross-Pitaevskii equation
我们考虑了导致在玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中产生准一维亮孤子的实验的二维(2D)对应物[Nature 417,150- 153(2002)]。我们首先确定的基态的2D Gross-Pitaevskii方程的排斥相互作用,与谐波振荡器(HO)陷阱,并与或不与光晶格(OL)。随后,我们切换相互作用的符号,以诱导原子间的吸引力,并监测随后的动态。在OL强度和BEC范数的参数平面上,确定了二维基孤子稳定自陷和灾变坍缩的区域。OL强度的增加扩大了孤子的持续域更大的范数。对于单电荷孤立子涡旋,除了存在生存和坍缩机制外,还存在一个中间机制,即涡旋抵抗坍缩,但失去结构,转变为基本孤立子。相同的设置也可以在光孤子和涡旋的情况下使用光子晶体光纤来实现。
2012-10-15 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
Stable high-order solitons in spiral potentials
Zhejiang University of Science and Technology(浙江科技大学);Changzhi University(长治学院);Universidad de Tarapacá(塔拉帕卡大学)
研究螺旋势中立方-五次非线性介质支持的光学孤子,发现多种稳定态并证明其完全稳定性,为多稳态光学捕获提供新方法。
2026-04-01 nlin.PS
Polychromatic soliton molecules
孤子分子是由相互作用的基本孤子组成的束缚态,与量子力学中的化合物和现象有着惊人的相似之处。虽然在各种平台上已经观察到由两个或多个时间锁定的孤子组成的光学分子,但由不同频率的束缚孤子形成的孤子分子只是最近才在理论上提出。在这里,我们报告的多色孤子分子内的锁模激光腔的观察,实现所需的色散通过实施光谱脉冲整形器。该系统支持两个或多个频率不同但群速度相同的孤子。我们的研究结果开辟了新的探索方向,在复杂的色散系统的非线性动力学,并提供了一个方便的平台,光学类比相互捕获和光谱隧道量子力学。
2020-07-02 nlin.PS physics.optics
Quantum switches and quantum memories for matter-wave lattice solitons
我们研究了通过使物质波晶格孤子与对应于光晶格缺陷的“有效”势(势垒/阱)相互作用实现量子开关和量子存储的可能性。在与“有效”势垒相互作用的情况下,亮晶格孤子经历了从完全透射到完全反射(量子开关)的临界势垒高度的突变。孤子在“有效”势阱中的捕获和按需释放,而没有损失,表明将该系统用作量子存储器的可行性。还报道了缺陷作为控制两个孤子之间相互作用的一种方法。
2006-12-14 cond-mat.other nlin.PS
Spontaneous symmetry breaking of self-trapped and leaky modes in quasi-double-well potentials
我们研究了由自吸引非线性引起的两个第二类相变之间的竞争,漏模的自俘获,以及完全俘获态和漏态的自发对称性破缺(SSB)。我们使用一个一维的平均场模型,它结合了立方非线性和双阱势(DWP)结构与高架地板,支持泄漏模式(准束缚态)的线性极限。该设置可以在非线性光学和BEC中实现。随着非线性强度的增加,SSB和自陷跃迁发生的顺序取决于DWP中心势垒的高度:如果势垒相对较高,则SSB首先发生,而如果势垒较低,则自陷首先发生。漏模的单边带的特征在于其辐射尾的特定不对称性,此外,其特征在于系统的总尺寸与辐射波长之间的关系的共振依赖性。由于单边带,对称模的不稳定性引发自发约瑟夫森振荡。自由运动的孤子与DWP结构的碰撞承认捕获的入射孤子进入一个持续的穿梭运动的状态,由于辐射的排放。进行了数值研究,并通过分析的考虑解释基本结果。
2016-02-02 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
New Frontiers in Multidimensional Self-Trapping of Nonlinear Fields and Matter
我们回顾了最新的技术水平和最近获得的理论和实验结果的二维和三维(2D和3D)孤子和相关的状态,如量子液滴,在光学系统中,原子玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC),和其他领域-特别是液晶。核心的挑战是避免由无处不在的立方非线性支持的2D和3D孤立态的趋势是强烈不稳定的-一个属性远不存在于一维系统中。多年来,理论上已经提出了许多稳定多维状态的可能性。大多数策略涉及非立方非线性或使用不同种类的势,包括周期势。最近出现了新的重要途径,基于两个组件的BEC与自旋轨道耦合的系统,已被预测支持稳定的二维和亚稳态的三维孤子。最近的一个重要突破是3D量子液滴的创建。这些是存在于双组分BEC中的自维持态,其通过在潜在的平均场态周围存在李-洪-杨量子涨落而稳定。总的来说,多维几何提供了独特的机会来探索复杂的自我维持状态的存在,包括拓扑丰富的状态,这在一维几何中是不可能的。除了涡旋孤子之外,还有hopfion、skyrmions和混合涡旋-反涡旋复合体,它们已经在不同的模型中被预测。在这里,我们回顾了这一领域最近的里程碑式的发现,并概述了突出的开放性挑战。
2019-02-23 cond-mat.other cond-mat.quant-gas nlin.PS
Matter-wave soliton interferometer based on a nonlinear splitter
我们阐述了一个模型的干涉仪,不同于以前研究的,使用本地(δ函数)非线性排斥势,嵌入到谐振子捕获势,作为入射孤子的分裂器。估计表明,这种设置可以通过由聚焦激光束控制的局部费什巴赫共振来实现。相同的系统可以实现为光学中的非线性波导。随后的分析产生一个精确的解决方案,在线性介质中的平面波的散射的三角洲功能的非线性排斥势,和近似解分裂的入射孤子时,周围介质是非线性的。最重要的结果,通过系统的模拟得到的,是使用的非线性分裂器提供的基于孤子的干涉仪的目标,插入到它的一个臂,这是远远高于通常的线性分裂器所提供的灵敏度的灵敏度。
2016-01-28 cond-mat.quant-gas nlin.PS 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
Interactions of fractional N-solitons with anomalous dispersions for the integrable combined fractional higher-order mKdV hierarchy
本文研究了可积组合分数阶高阶mKdV(fhmKdV)族的反常色散关系、Riemann-Hilbert(RH)问题的逆散射变换和分数阶多孤子,包括分数阶mKdV(fmKdV)、分数阶五阶mKdV(f5 mKdV)、分数阶组合三阶和五阶mKdV(f35 mKdV)方程等,这可以通过ZS谱问题的平方标量特征函数的完备性来表征。我们构造了一个矩阵RH问题,提出了三种类型的分数N-孤子说明异常色散的组合fhmKdV层次的无反射的情况下。作为一些例子,我们分析了分数阶单孤子的波速,发现fhmKdV方程预言了波速与振幅之间的幂律关系,并证明了反常色散。此外,我们还讨论了分数阶亮孤子和暗孤子、W形孤子和暗孤子以及呼吸子和暗孤子之间的弹性相互作用等其它有趣的反常色散波现象。这些分数阶多孤子对于理解分数阶非线性介质中相关的非线性超色散波的传播具有重要意义。
2022-08-09 math-ph math.MP nlin.PS
Gap and embedded solitons in microwave-coupled binary condensates
最近的研究发现,在自旋轨道耦合(SOC)和塞曼分裂(ZS)的作用下,只要动能与SOC和ZS项相比可以忽略,具有内禀立方非线性的二元BEC就可以支持带隙孤子族.我们表明,也SOC和ZS的作用下,一个类似的设置可以引入BEC与两个组件代表不同的原子状态,共振耦合的微波辐射,而泊松方程占反馈的两个组件的原子波函数上的辐射。微波介导的相互作用诱导了一个有效的非线性捕获势,这强烈影响了该系统中的线性光谱的主旨。结果发现,带隙孤子和嵌入孤子(与连续谱重叠的孤子)都是稳定的。孤子的形状具有精确或破缺的斜对称性。除了基本孤子(其形状可能包括或可能不包括节点)之外,还构造了一族偶极孤子,它们甚至比它们的基本对应物更稳定。在本系统中,确定了一个非平凡的稳定区域的运动孤子,它缺乏伽利略不变性。碰撞的孤子合并成一个。
2019-12-23 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
Solitonic dispersive hydrodynamics: theory and observation
色散介质中普遍存在的非线性波包括局域孤子和扩展的流体力学状态,如色散激波。尽管它们在物理上的突出地位以及对每一个单独进行的深入理论和实验研究的发展,但缺乏孤立子和色散流体力学的实验和统一理论。本文介绍了一种广义孤子平均场论,并将其用于描述宏观流体动力学流中孤子的传播。确定了两个普遍的绝热运动不变量,预测流体动力学状态的孤子捕获或传输。孤子入射到光滑的膨胀波或压缩的、快速振荡的色散激波上的结果是相同的,这种效应称为流体动力学互易性。粘性流体管道上的实验定量地证实了孤子平均场论对非线性光学、超流体、地球物理流体和其他色散流体动力学介质具有更广泛的意义。
2018-03-01 nlin.PS physics.flu-dyn
Experimental Observation of Single- and Multisite Matter-Wave Solitons in an Optical Accordion Lattice
University of Strathclyde(斯特拉斯克莱德大学);Università di Padova(帕多瓦大学);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Padova(意大利国家核物理研究所帕多瓦分部);Padua QTech Center(帕多瓦量子技术中心);Istituto Nazionale di Ottica del Consiglio Nazionale della Ricerche, Unit of Sesto Fiorentino(意大利国家光学研究所塞斯托菲奥伦蒂诺单元)
该研究在光学accordion晶格中观测到具有吸引力相互作用的单体和多点物质波孤子,通过实验验证了其存在特性,并与理论预测和数值模拟结果一致。
2025-12-24 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph