Competition Between Intermodal Modulation Instability and Kerr Beam Self-cleaning in Graded-index Multimode Fiber
我们报告了在各种特定的发射条件下，在90米长的渐变折射率多模光纤中，由于克尔引起的自光束清洁，模间调制不稳定性峰的抑制。在几个泵浦脉冲能量值下，记录了三种模式（LP 01，LP 11和LP 21）的输出光谱和模式光束轮廓。实验结果表明，随着抽运峰值功率的增加，导模之间的非线性耦合导致输出散斑图整形为钟形或更高阶的空间干净光束轮廓，而在谱域中观察到模间调制不稳定峰，其幅度逐渐增加到其最大值，超过一定的阈值功率，模间调制不稳定峰减小。这表明在高泵浦峰值功率下产生无模间调制不稳定性的宽带光谱的可能性。
2020-04-11 physics.optics
Statistical mechanics of beam self-cleaning in GRIN multimode optical fibers
自从在渐变折射率多模光纤中首次实现空间光束自清洁以来，空间光束自清洁效应引起了越来越多的研究兴趣。它允许具有钟形空间轮廓的光束传播，从而使多模光纤能够用于从生物医学成像到高功率光束传输的多种应用。到目前为止，已经在几种不同的实验条件下对束流自清洁进行了实验研究。而它在理论上被描述为从高阶模到基模的不可逆能量转移，类似于光束凝聚机制。在这里，我们通过波热化的半经典统计力学模型提供了束流自清洁的明确理论描述。这种方法是证实了广泛的实验表征，基于全息模式分解技术，采用激光脉冲的持续时间范围从飞秒到纳秒。理论与实验结果吻合良好，表明光束自清洁可以用统计力学的基本守恒定律来描述。
2021-11-15 physics.optics
Observation of stability of Gaussian beams and off-axis beam-cleaning in graded-index media
针对模式数量趋近无穷、色散可忽略的大梯度折射率（GRIN）波导非线性效应研究空白，观测到GRIN棒中高斯光束的稳定性及空间复杂光束的轴上/离轴自净化现象，数值模拟验证实验并建立与GRIN光纤光束净化的关联。
2025-08-19 physics.optics
Numerical analysis of beam self-cleaning in multimode fiber amplifiers
最近的实验结果报道了在有源多模光纤中观察到的光束自清洁或更一般的非线性光束整形。在这项工作中，我们提出了一个数值分析这些过程，通过考虑的理想情况下的二极管泵浦的信号放大器的梯度折射率多模光纤均匀掺杂的Yb。模拟证实，即使在放大光纤中也可能发生信号的光束清洁，即不存在光束能量守恒。此外，我们展示了如何局部信号强度的最大值，这是周期性产生的自成像过程中，可能会影响掺杂原子的粒子数反转，并局部饱和放大器增益。
2022-05-13 physics.optics
Spatial Beam Self-Cleaning and Supercontinuum Generation with Yb-doped Multimode Graded-Index Fiber Taper Based on Accelerating Self-Imaging and Dissipative Landscape
我们实验证明了空间光束自清洁和超连续谱的产生在锥形掺镱多模光纤具有抛物线芯折射率和掺杂分布时，1064 nm的脉冲光束传播从较宽（120微米）到较小（40微米）直径。在无源模式下，将输入光束峰值功率增加到20 kW以上会导致钟形输出光束轮廓。在有源配置中，来自泵浦激光二极管的增益允许将光束自清洁与520-2600 nm之间的超连续谱产生相结合。通过逐渐减少，我们观察到耗散景观，即，平均射束功率沿MMF的非单调变化导致自清洁射束沿锥形长度的模式转变。
2019-04-05 physics.optics
Spatial beam self-cleaning in bi-tapered multimode fibers
研究了不同拉锥长度的双锥多模光纤中的空间光束自清洁现象。通过在模场光纤中引入双锥结构，增强了模场之间的非线性耦合，可以将高功率光纤激光器输出的光束质量较差的输入光束在较短的长度内转换为中心对称的钟形光束。结果表明，在相同的束腰直径下，锥形长度越长的双锥形模场光纤具有更好的光束自清洁效果和更大的光谱展宽。研究结果为低成本改善高功率激光器光束质量提供了一种新的方法。此外，在时空锁模光纤激光器中获得准基模光束，对制作基于双锥形模场光纤的器件也有重要意义。
2021-07-08 physics.optics
Spatial beam self-cleaning in tapered Yb-doped GRIN multimode fiber with decelerating nonlinearity
我们实验证明了空间光束自清洁在掺镱渐变折射率多模光纤锥，无论是在被动和主动配置。注入1064 nm的输入激光束，用于从锥体的小芯侧传播到大芯侧，其中激光二极管以反向配置泵浦。克尔效应允许在没有伴随频率转换的情况下获得高光束质量放大。因此，我们的非线性锥形放大器可以为多模光纤激光器和放大器提供重要的构建模块。
2019-12-31 physics.optics
Spatial beam self-cleaning in multimode lanthanum aluminum silicate glass fiber
采用改进的管中粉末技术（MIPT）制备了一种基于硅酸铝镧玻璃（SiO2-Al 2 O3-La 2 O3）的多模多组分光纤，研究了其空间克尔光束自清洁特性。我们展示了这种制造方法如何为设计具有均匀和准抛物线折射率芯分布的非线性光学应用的掺杂多模光纤提供有趣的潜力。
2019-10-01 physics.optics
On spatial beam self-cleaning from the perspective of optical wave thermalization in multimode graded-index fibers
本文综述渐变折射率多模光纤中的空间光束自清洁，以模式四波混频的热化与光子气体统计力学解释功率再分配，并总结实验证据、开放问题及未来方向。
2023-04-24 physics.optics
Spatial beam self-cleaning in multimode fiber
由于迫切需要克服单模光纤系统的当前容量紧缩以及多模复杂非线性光学的最新进展，多模光纤正受到重新关注[1-13]。在这项工作中，我们证明了标准多模光纤可以用作超快全光学工具，用于高功率激光脉冲的横向光束操纵。我们的实验数据表明，在梯度折射率多模光纤的克尔效应是克服斑点失真的驱动机制，导致有点反直观的效果，导致在空间上干净的输出光束对光纤弯曲鲁棒。我们的观察表明，即使在没有诸如受激散射（拉曼或布里渊）之类的耗散过程的情况下，也可以实现将非线性光束整形为多模光纤的基模[14，15]。
2017-12-17 physics.optics
Solitary beam propagation in a nonlinear optical resonator enables high-efficiency pulse compression and mode self-cleaning
本文提出利用周期性分层克尔介质中的空间孤子实现高效超连续谱产生和脉冲压缩，实验将170 fs脉冲压缩至22 fs且效率约90%，并证实了模式自清洁现象。
2020-09-23 physics.optics
Self-cleaning effect in an all-fiber spatiotemporal mode-locked laser based on graded-index multimode fiber
我们实现了一种基于渐变折射率多模光纤的全光纤时空锁模激光器。由于渐变折射率多模光纤器件具有较高的损伤阈值，输出单脉冲能量高达11.67 nJ。由于自清洁效应，锁模状态下的光束质量比连续波状态下有明显改善。通过多模光纤放大器对脉冲进行放大，可以在基于梯度折射率模场光纤的全光纤系统中获得高功率、高光束质量的脉冲。
2020-10-22 physics.optics
Wave condensation with weak disorder versus beam self-cleaning in multimode fibers
经典的非线性随机波可以表现出凝聚过程。它起源于Rayleigh-Jeans平衡分布的奇异性，并由系统基本模式的宏观布居来表征。最近的几个实验揭示了通过渐变折射率多模光纤（MMF）传播的光场的空间光束清洁现象。我们在这篇文章中的目的是提供物理洞察光束自清洁的机制，通过分析波凝聚在存在固有的结构无序的MMF。我们认为实验的光束清洗长脉冲注入和填充许多模式的10-20米的磁动势，其中占主导地位的贡献的障碍起源于偏振随机波动（弱无序）。本文从波动湍流理论出发，导出了描述无序主导非线性效应的随机波动的非平衡动力学方程。该理论表明，保守弱无序的存在下引入了有效的耗散系统中，这是抑制波凝聚在通常的连续波湍流的方法。另一方面，束流清洗的实验是由离散波湍流方法描述的，其中由无序引起的有效耗散修改了波共振的正则化，这导致了凝结的加速，可以解释束流自清洗的效果。模拟与理论定量一致。分析还表明，光束清洗的效果的特点是作为冷凝过程的自然结果的复极化。此外，离散波湍流的方法解释了为什么光束自清洁没有观察到阶跃折射率多模光纤。
2020-11-08 nlin.PS physics.optics
Coherent combining of self-cleaned multimode beams
低强度光束从具有斑点形状的梯度折射率高度多模光纤中射出，而在较高强度下，克尔非线性可能会引起光束的自发空间自清洁[1，2]。在这里，我们发现，我们可以产生两个自清洁光束的相互相干大到足以产生一个清晰的稳定的条纹图案在输出的非线性干涉仪。这两个光束由同一输入激光器泵浦，但被自清洁到独立的多模光纤中。因此，我们证明了自清洁机制通过无噪声的参数过程保持光束的相互相干性。虽然与初始泵浦相干性直接相关，但非线性空间相干性的出现在没有额外噪声的情况下实现，即使对于在不同模式上获得的自清洁，并且尽管源自内在缺陷或外部扰动的光纤结构紊乱。我们的发现可能会影响波凝聚的理论方法[3-5]，并为相干光束组合开辟新的机会[6-9]。
2020-05-22 physics.optics
Spatiotemporal beam self-cleaning for high-resolution nonlinear fluorescence imaging with multimode fibres
梯度折射率（GRIN）多模光纤（MMF）中的光束自清洁（BSC）最近被不同的研究小组报道。在克尔效应和光束自成像的相互作用下，BSC抵消了随机模式耦合，迫使激光束在GRIN光纤输出端恢复准单模分布。在这里，我们表明，相关的自诱导时空重塑允许使用多模光纤的非线性荧光显微镜和内窥镜的性能提高。我们的实验表明，光束亮度的增加，引起的自清洁，使两个和三个光子成像的生物样品具有高的空间分辨率。时间脉冲的缩短伴随着空间光束净化，提高了输出峰值功率，从而提高了非线性成像的效率。我们还表明，时空超连续谱的产生是非常适合在可见光和红外域的大波段非线性荧光成像。我们证实了我们的研究结果，多光子荧光成像显微镜和内窥镜配置。
2020-10-19 physics.bio-ph physics.optics
Temporal Beam Self-Cleaning in Second-Harmonic Generation
National University of Defense Technology（国防科技大学）；Nanhu Laser Laboratory, National University of Defense Technology（国防科技大学南湖激光实验室）；Hunan Provincial Key Laboratory of High Energy Laser Technology, National University of Defense Technology（国防科技大学湖南省高能激光技术重点实验室）
本研究通过二次谐波生成实现了激光时间稳定和相关性增强，首次展示了激光时间自清洁技术。
2026-01-17 physics.optics
Effect of a thin optical Kerr medium on a Laguerre-Gaussian beam
利用广义高斯光束分解方法，研究了拉盖尔-高斯光束通过薄非线性克尔介质的传输特性。当光束分量变化时，光束的每光子轨道角动量守恒。作为应用的一个例子，我们提出并证明了一个z-扫描实验，使用$LG_0^1$光束和染料掺杂的聚合物薄膜。
2007-09-27 physics.optics
Self-trapped pulsed beams with finite power in pure cubic Kerr media excited by time-diffracting, space-time beams
我们研究了无衍射的时空波包的非线性传播，也称为时间衍射光束，因为它们的时空结构再现了时间上的衍射。我们报告的自发形成的传播不变，时空压缩脉冲光束进行有限的功率从激励时间衍射高斯光束在介质中的立方克尔非线性功率低于崩溃的临界功率，也与其他的湍流逮捕的非线性高于临界功率。它们的吸引特性使得在立方克尔介质中进行自陷脉冲光束的实验观测成为可能。自陷波包在时间和横向维度上的结构与单色高斯光束的自聚焦和（被捕）坍缩在轴向和横向维度上的结构相同。
2018-11-02 physics.optics
Self-trapping of Necklace beams in Self-focusing Kerr media
我们证明了一个方位角周期调制的亮环“项链”光束可以在自聚焦克尔介质中自陷，并且可以在很长的距离内稳定传输。这是第一个在立方（2 + 1）维非线性薛定谔方程（NLSE）描述的系统中表现出稳定自陷的明亮（2+1）维光束。
1998-11-17 physics.optics
Stationary and stable light beam propagation in Kerr media with nonlinear absorption with controllable dissipation patterns
本文研究了具有任意强度和耗散横向图案的光束在具有非线性吸收的自聚焦克尔介质中的稳定和鲁棒传输。当非线性吸收是由于在透明介质（例如玻璃或空气）中在高光束功率下的多光子电离时，这些光束可以产生具有定制几何形状的多个等离子体通道。它们的性质和空间特性进行了详细讨论，以及法律确定它们的自发形成从相干叠加的贝塞尔光束的不同振幅和拓扑电荷。
2017-03-06 physics.optics
Mid-infrared Kerr index evaluation via cross-phase modulation with a near-infrared probe beam
本研究提出一种无需中红外探测器的中红外克尔折射率测量方法，利用近红外探测光与中红外光的非简并交叉相位调制提取非简并克尔系数，结合双带形式体系得到简并克尔系数，可作为传统技术的补充方案。
2023-06-15 physics.optics
X and Y waves in the spatiotemporal Kerr dynamics of a self-guided light beam
本文用解析和数值方法研究了单色Townes光束在具有自聚焦非线性和正常色散的介质中时空不稳定性的非线性发展阶段。小扰动的自我导向光束被发现成长为两个巨大的，分裂的Y脉冲具有激波前沿的相对两侧。每个冲击脉冲放大一个共同传播的X波，或色散和衍射自由的线性波模式的介质，具有超宽的频谱。
2008-05-21 physics.optics
Rayleigh-Jeans thermalization vs beam cleaning in multimode optical fibers
本文通过两个实验证明多模光纤中瑞利-金斯热化及光束净化效应，揭示无序性对热化过程的影响及双重湍流级联机制。
2023-09-05 nlin.PS physics.optics
Refractive index profile tailoring of multimode optical fibers for the spatial and spectral shaping of parametric sidebands
本文介绍了通过剪裁多模光纤的线性折射率分布来控制其非线性参量边带的空间和光谱的概念。在所有情况下，泵经历克尔自清洁，导致接近基本模式的钟形轮廓。几何参数的不稳定性，由于准相位匹配的光栅产生的克尔效应通过泵浦自成像，导致频率多播的光束自清洁跨越宽带阵列的边带。我们的实验表明，在梯度折射率光纤的折射率分布中引入高斯倾角允许将光谱边带的空间内容急剧地改变为高阶模。这是由于基本模式和高阶模式之间的振荡同步性被打破。因此，模态四波混频优于几何参数不稳定性作为主要的边带产生机制。观测结果与基于微扰分析的理论预测以及（3D + 1）非线性Schr方程的完全数值解吻合得很好odinger方程
2018-12-07 physics.optics
Stabilization of vortex beams in Kerr media by nonlinear absorption
对横向局域涡旋光束在具有自聚焦克尔非线性的均匀光学介质中的稳定传输问题提出了一种新的解决方案。稳定的非线性贝塞尔涡状态稳定对方位角的分裂和崩溃的多光子吸收，而相应的功率损失是由径向涌入的功率从一个内在的水库抵消。线性稳定性分析和直接数值模拟揭示了这些涡的稳定区域。具有多涡度的梁也有其稳定区域。然后，这些光束可以在足够高的强度下在透明介质（如空气、水和光学玻璃）中形成坚固的管状细丝。我们还表明，管状，旋转和斑点状的折射制度，以前观察到的实验与轴锥产生的贝塞尔光束，可以解释为一个特定的非线性贝塞尔涡旋状态，这是完全确定的稳定性或不稳定性的表现。
2016-10-26 physics.optics
Kerr field induced tunable optical atomic waveguide
提出了一种基于N型原子蒸气的可调谐光波导的有效制备方案。我们利用控制场诱导的透明和克尔场诱导的吸收来产生柔性探针透明窗口，否则是不可行的。我们采用一个合适的空间分布的控制和克尔光束，以创建一个高对比度折射率调制，持有的关键，引导弱窄探测光束。进一步，我们数值证明了高对比度可调谐波导允许不同模式的探测光束传播到几个瑞利长度没有衍射。这种窄光束的有效引导在大密度图像处理和高分辨率成像中具有重要的应用。
2017-09-25 physics.optics
All-fiber mode-locked ytterbium-doped fiber laser with a saturable absorber based on nonlinear Kerr beam cleanup effect
基于非线性克尔光束净化效应，提出了一种新型的可饱和吸收体锁模掺镱光纤激光器。可饱和吸收体由2米渐变折射率多模光纤和单模光纤段作为膜片形成。在全正常色散光纤结构下，激光器产生了脉冲宽度为26.38 ps，脉冲能量大于0.25 nJ的耗散孤子脉冲，输出脉冲可被压缩到615.7 fs。此外，该激光器的自启动锁模操作表现出高稳定性，在RF频谱中测得的信噪比为73.4 dB。
2020-10-30 physics.optics
Nonlinear dynamics and self-healing properties of elliptical Airy beams in Kerr media
本文通过数值求解非线性薛定谔方程，研究了Kerr介质中椭圆艾里光束的非线性传播与自愈特性，提出了最佳输入功率以延长传播距离并增强稳定性，适用于远距离激光传输。
2025-02-27 physics.optics
A wavelength-tunable mode-locked Yb-doped fiber laser based on nonlinear Kerr beam clean-up effect
提出了一种利用非线性克尔光束净化效应从全光纤锁模激光器中获得波长可调谐超短脉冲的新方法。这种可饱和吸收体由单模光纤和渐变折射率多模光纤拼接而成，并通过数值模型研究了它的可调谐带通滤波效应。通过调节渐变折射率多模光纤的弯曲条件，激光器可以产生中心波长在1040 ~ 1063 nm范围内可调谐的耗散孤子脉冲。输出激光脉宽可外压缩至791 fs，测得其射频频谱的信噪比为75.5 dB。该工作为波长可调谐锁模激光器的设计提供了一种新的思路，可作为一种有吸引力的光源应用于通信系统中。
2021-10-26 physics.optics
Conical emission from laser filaments and higher-order Kerr effect in air
数值研究了考虑和不考虑高阶克尔效应时超短激光细丝的锥形辐射。虽然HOKE的考虑几乎没有影响的预测CE从准直光束，差异出现紧密聚焦光束。这种差异是由于在整个灯丝长度上的非线性焦点和调制不稳定性的不同相对贡献。
2011-12-16 physics.optics
Collinear, two-color optical Kerr effect shutter for ultrafast time-resolved imaging
具有超短曝光时间的成像通常通过交叉光束几何结构来实现。在通常的布置中，离轴选通脉冲在表现出强克尔响应（通常是二硫化碳）的介质中引起双折射，随后是对准以完全衰减轴上成像光束的偏振器。通过适当地定时选通脉冲，成像光经历偏振变化，从而允许通过偏振器的时间依赖性透射以形成超短图像。交叉光束系统在产生短选通时间方面是有效的，然而，通过系统的信号传输由于选通光束和成像光束的交叉角而变得复杂。本文提出了一种基于二硫化碳中I型倍频和共线光学排列相结合的超快时间选通成像方案。我们讨论的空间效应所产生的交叉光束克尔门，检查成像的空间分辨率和传输时间的影响共线激活的克尔介质，消除交叉角的空间效应，并产生1 ps的顺序上的门时间。此外，共线，双色系统被应用到光纤和汽油燃料喷雾中的图像结构，以展示利用弹道或折射光的图像形成，根据其传输时间进行选择。
2015-02-11 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
Precise measurement of the Kerr coefficient using phase-sensitive pump-probe hyperspectral imaging
National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院）
该研究提出一种相敏感泵浦-探测超光谱成像技术，用于精确测量光学Kerr系数，通过扫描泵浦光束获取复值超光谱图像，并与Z-scan方法对比验证，考虑了拉曼贡献的非线性效应，讨论了精度改进前景。
2026-07-24 physics.optics
Far-field spectral characterization of conical emission and filamentation in Kerr media
利用成像光谱仪测量了200 fs光脉冲在克尔介质中的光束坍缩和再压缩后的远场（$θ-λ$）谱。通过研究随着输入功率的增加光谱的演变，并使用基于平稳线性渐近波模式的模型，我们能够跟踪一个一致的光束崩溃模型突出锥形发射，多脉冲分裂和其他效应，如空间啁啾之间的相互作用。
2004-05-17 physics.optics
Curved plasma channels: Kerr lens and Airy prism
我们解析地计算了高功率艾里光束中克尔自聚焦和艾里轮廓本身在它们是唯一的主动过程时分别引起的横向能流。在代表空气和凝聚介质中高功率超短激光脉冲激光成丝实验的实验条件下，克尔透镜在主峰处诱导的横向能流远大于艾里“棱镜”。因此，艾里光束中的弯曲等离子体通道不仅是弯曲焦点上的等离子体火花，而且实际上是自导引细丝，并且它们的弯曲轨迹由于线性艾里传播机制而表现为扰动。
2010-11-07 physics.optics
Hydrodynamic 2D turbulence and spatial beam condensation in multimode optical fibers
我们表明，克尔光束自清洁的结果从参数模式混合不稳定性，产生了一些非线性相互作用的模式与随机相位-光波湍流，然后由一个直接和反向级联高模式数和冷凝到基模，分别。这种光学自组织效应类似于水动力学2D湍流中众所周知的波凝聚。
2018-11-26 physics.optics
Nonlinear beam self-maintaining effect in graded-index multimode fiber
多模光纤系统是工业和科学应用所期望的。非线性克尔光束净化作为多模光纤中光束传输的一种有趣的效应，由于其空间光束压缩特性而引起了人们的广泛关注。然而，其物理机制，特别是输入条件对其性能的影响尚不清楚。在这里，我们报告了一个新的自组织机制的多模光束在梯度折射率多模光纤中的传输：当输入激光有一个主模式，其中大部分的激光能量集中，光束轮廓可以保持在一个明确定义的结构类似于输入主模式的非线性机制，而它将演变成一个不规则的模式在线性机制。实验和数值计算结果证实了这种非线性梁自维持效应的存在和普遍性。我们的研究结果还提供了证据，非线性克尔效应可以是驱动机制和非线性克尔光束清理是这种效应的一个具体情况。对这种空间光束整形效应的进一步研究可能为理解其他多模光纤非线性提供新的视角。
2022-06-04 physics.optics
Nonlinear Bessel beams
从非线性薛定谔方程出发，研究了克尔非线性效应对线性无衍射贝塞尔光束的影响。示出的非线性主要影响贝塞尔光束的中心部分，产生径向压缩或减压取决于非线性是否聚焦或散焦，分别。分析了高斯截断贝塞尔光束在克尔非线性作用下的动力学性质。结果发现，虽然在均方根意义上的宽度平衡的条件存在，光束的轮廓变得强烈的变形过程中的传输，并可能表现出的现象的整体和部分崩溃。
2003-05-20 physics.optics
Nonlinear dynamics in multimode optical fibers
综述了非线性多模光纤中光束时空整形的研究进展。强光束耦合到梯度折射率（GRIN）多模光纤后，随着功率的增大，会经历一系列复杂的非线性过程。其中，最低的阈值效应是克尔诱导光束自清洁，将大部分光束能量重新分配为接近基模的鲁棒钟形光束。在较高功率下，由于长周期光栅由于光束的周期性自成像和克尔效应引起的相位匹配，产生了一系列光谱边带。随后产生了宽带和光谱平坦的超连续谱，从可见光延伸到中红外。
2018-02-26 physics.optics
Dynamic Control of Collapse in a Vortex Airy Beam
研究了涡旋艾里光束在克尔介质中的自聚焦动力学和坍缩。由于旋涡场的存在，与克尔介质中的无涡旋艾里光束相比，压缩被抑制。崩溃的位置敏感地依赖于初始功率，涡阶数，和调制参数。与以往报道的任何光束的坍缩不同，坍缩可能发生在初始场几乎为零的位置，而在初始场主要分布的区域不出现坍缩。该研究揭示了如何控制和操纵崩溃的位置的基础上的初始功率，涡阶数和调制参数。
2012-02-12 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
Creating Light-Made Waveguides with Structured Optical Beams in Nonlinear Kerr Media
针对结构化光在非线性光学领域研究不足的问题，构建了克尔非线性介质中自散焦情形下的Frozen-Wave型结构化光束以引导控制高斯光束，为光控光及全光光子学等领域开辟新方向。
2023-08-26 nlin.PS physics.optics
Modulation instability in noninstantaneous Kerr media with walk-off effects and cross-phase modulation for two copropagating beams experiencing anomalous GVD regime
通过考虑两个共同传播的光场在反常色散区中传播时的走离效应和非瞬时响应效应的影响，研究了交叉相位调制引起的调制不稳定性的动力学。为此，我们利用扩展的非线性薛定谔方程与德拜模型的极化，这是有效的和简化的实施相比，其他方法的非瞬时非线性响应。在分析边带形成时，观察到两个频带相对于最大增益和相应频率随相位失配增加而变化的方式具有不同的行为。此外，我们还表明，在其中的最大增益以及其相应的频率尺度与延迟参数$τ$的方式是基本上不同的情况下，这两个领域经历正常的群速度色散制度和混合制度的情况下。与文献中研究的非异常情况相比，这些事实可能会产生许多新的可能性。
2017-11-06 physics.optics
Spatiotemporal light-beam compression from nonlinear mode coupling
我们实验证明了在多模非线性光纤中，光脉冲在传输过程中的同时空间和时间压缩。我们揭示了最近在渐变折射率多模光纤中发现的空间光束自清洁伴随着显着的时间整形和高达四倍的缩短注入的亚纳秒激光脉冲。由于模式之间的非线性耦合强烈依赖于瞬时功率，我们探索了整个范围内的非线性动力学与一个单一的光脉冲，其中的光功率是连续变化的脉冲轮廓。
2018-09-30 physics.optics
Narrow light beams with linear polarization in a Kerr medium
Институт теоретической физики им. Л. Д. Ландау РАН（朗道理论物理研究所）
研究在 Kerr 媒介中通过高精度数值方法实现极窄线偏振自聚焦光束的生成与稳定。
2025-04-18 nlin.PS physics.optics
Nonlinear unbalanced Bessel beams in the collapse of Gaussian beams arrested by nonlinear losses
高斯光束在自聚焦克尔介质中由于非线性损耗而发生坍缩，可能自发形成能量有限的准稳态非线性非平衡贝塞尔光束，该光束可以在几十个衍射长度上无明显畸变地传输，并且在光束功率急剧减小的情况下峰值强度无衰减。
2008-05-20 physics.optics
Effects of Random Birefringence in Multimode Fibers on Nonlinear Ultrashort Pulse Propagation
本文利用修正的广义多模非线性薛定谔方程研究随机双折射对超短脉冲传输的影响，揭示其通常削弱非线性但与孤子自频移关系复杂，并发现高功率下光束自清洁仍可保持。
2025-05-14 physics.optics
Two-beam nonlinear Kerr effect to stabilize laser frequency with sub-Doppler resolution
在许多原子物理学实验中，避免激光频率漂移是一个关键问题。已经开发了几种技术来锁定激光频率，使用亚多普勒色散原子线形作为反馈回路中的误差信号。我们在这里提出了一个双光束技术，使用周围尖锐的共振原子蒸气的非线性特性，产生子多普勒色散样的线形，可以用作误差信号。我们简单而稳健的技术具有不需要调制或磁场的优点。
2012-07-16 physics.atom-ph physics.optics
Self-focusing of multiple interacting Laguerre-Gauss beams in Kerr media
利用变分法，我们得到了单个和任意数目相互作用拉盖尔-高斯光束在克尔非线性光学介质中传输时的自聚焦临界功率。众所周知，自由传播的高阶模的临界功率总是大于基本高斯模的临界功率。在这里，我们推广的结果为任意非相干叠加的拉盖尔-高斯光束，增加它们之间的相互作用。这导致了自聚焦现象的巨大而丰富的频谱，这在单光束的情况下是不存在的。具体来说，我们发现，不同模式之间的相互作用可能会增加或减少所需的临界功率相对于个人的权力之和。特别地，在低轨道角动量光束存在的情况下，高轨道角动量模式可以比单独传播时更少的功率聚焦。通过选择适当的模式组合，可以使所需临界功率的降低任意大。此外，在存在相互作用的情况下，在叠加中的所有模式的静止光斑尺寸的平衡配置甚至可能不存在，与其中总是存在用于自聚焦的临界功率的单光束情况的根本不同。
2019-07-17 physics.optics physics.plasm-ph
On the interpretation of negative birefringence observed in strong-field optical pump-probe experiments: high-order Kerr and plasma grating effects
在主要空气成分中光学诱导的负双折射的分析（Loriot等人，[1，2]）的等离子体光栅引起的相移效应预测强场泵浦探测实验（Wahlstrand和Milchberg，[3]）。用飞秒时间分辨偏振法测量了短脉冲强激光在氩气中产生的非线性折射率。实验是用简并色进行的，其中泵浦光和探测光共享相同的光谱，或者用两种不同的颜色和不重叠的光谱。解释的实验结果证实了使用一个数值3D+1模型占非线性传播效应，交叉光束的相互作用的激光脉冲的几何形状，和检测技术。该模型还包括氩的电离率和Loriot等人引入的高阶Kerr指数，从而能够评估这两项对所观察到的效应的贡献。结果表明，电离引起的相移有一个较小的贡献相比，以前介绍的高阶克尔效应，后者允许一个合理的良好再现的实验数据的当前条件。
2013-11-07 physics.optics
Nonlinear combining of laser beams
我们提出利用克尔介质中的光束自聚焦（坍缩）将多束激光合成为一束衍射受限光束。总功率超过临界值的光束首先在近场合束，然后在具有克尔非线性的光纤/波导中传输。传输过程中的随机起伏最终触发强自聚焦事件，产生携带临界功率的衍射极限光束。
2014-04-03 nlin.PS physics.optics
Kerr spacetime geometric optics for vortex beams
在广义相对论几何光学框架下，利用引力场与光学介质的类比，描述了光在穿过大质量旋转致密天体的引力场时如何获得轨道角动量，以及轨道角动量与偏振的相互作用.众所周知，克尔时空不仅对光束的偏振施加了引力法拉第旋转，而且还在旋转黑洞（BH）附近通过的辐射的轨道角动量分布中设置了特征指纹。M87* 黑洞的数据分析证实，Kerr时空是一种非均匀各向异性介质，光在其中可以获得轨道角动量，并发生自旋-轨道角动量转换，成为引力透镜光的偏振和相变介质.
2021-04-14 astro-ph.HE gr-qc physics.optics
Rotating azimuthons in dissipative Kerr media excited by superpositions of Bessel beams
我们报道了在自聚焦克尔介质中存在持续旋转的方位角和吸收非线性。非线性损耗由存储在方位角的缓慢衰减尾部中的来自外围水库的功率流入来平衡。这些模式被激发的两个贝塞尔光束相反的涡度，$\pm s$，和略有不同的锥度的叠加。激发方位子表现出相反的涡度在其中心的输入贝塞尔光束叠加由于自发反转的拓扑电荷的方位子形成的过程中。与无损耗介质中的方位角不同，旋转强度最大值的数目$N$和$s$不是相互独立的，而是由$N=2s$相关。与类似的静态耗散模式相比，旋转方位角的鲁棒性得到增强。它们可以在几乎任何透明材料中被激发，在由多光子吸收引起的非线性吸收相关的强度范围内。接近电离阈值时，旋转方位角再现了最近在空气和CS $_{2}$中观察到的光的螺旋细丝。
2020-11-21 nlin.PS physics.optics
Gaussian pulse dynamics in gain media with Kerr nonlinearity
利用Kantorovitch方法结合高斯近似，推导了具有一般横向和光谱增益分布的色散克尔介质中空间、时间和时空光传输的运动方程。通过将变分方程改写为时间和空间高斯q参数的微分方程，得到了克尔效应的光学ABCD矩阵，一般的横向增益分布和非抛物光谱增益滤波。通过添加相应的ABCD矩阵，可以很容易地考虑到进一步的影响。应用包括增益光纤中的时间脉冲动力学和体增益介质中的光束传输或时空脉冲演化。作为例子，研究了克尔透镜锁模激光器谐振腔中的稳态时空高斯脉冲动力学。
2011-03-14 physics.optics
