Dispersive radiation and regime switching of oscillating bound solitons in twin-core fibers near zero-dispersion wavelength
研究了在零色散波长附近，高阶色散项存在时，双芯光纤中束缚孤子产生的共振辐射。我们提出了色散波产生机制的理论描述，并推导出共振条件。三阶色散项的存在导致多色色散辐射的产生，并导致从质心振荡到振幅振荡的过渡。在对称四阶色散的情况下，这种转变不会再现。
2017-05-12 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
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 the Lugiato-Lefever equation with normal dispersion
本文讨论了具有正常色散的Lugiato-Lefever模型中暗孤子的存在区域和稳定区域。这些局域态被证明是以一种称为塌陷蛇形的分叉结构组织的，这意味着参数空间中存在一个具有有限多个暗孤立子的区域。对于某些参数值，动力学不稳定性是导致振荡和时间混沌出现的原因。的重要性，为理解频率梳产生的微谐振器的结果进行了强调。
2016-03-13 nlin.PS physics.optics
Collective Topological Dark Solitons, Platicons, and Bright-Like Solitons in Normal Dispersion Optical Frequency Combs
Northeastern University（东北大学）；Institute for NanoSystems Innovation, Northeastern University（东北大学纳米系统创新研究所）
该研究利用二维克尔谐振器晶格的拓扑边缘态，无需辅助机制即可在正常色散 regime 中产生集体暗孤子、平孤子及类亮孤子态，拓展了集成光频梳的应用平台。
2026-08-26 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
Spatiotemporal solitons in dispersion-managed multimode fibers
提出了多模光纤中三维孤子的色散管理方案。它是由抛物型封闭势结合立方自聚焦作用在横向平面。DM图采用异常和正常群速度色散交替段的形式。以前，时间DM孤子在单模光纤中进行了详细的研究，和一些解决方案的二维时空“光子弹”，DM稳定，被发现在一个平面波导模型。通过数值计算，我们证明了三维时空孤子的稳定性由通常的DM强度参数$S$决定：在$ S<S_{0}\approx 0.93$处是准稳定的，在$S>S_{0}$处是完全稳定的.构造了稳定的涡旋孤子。我们还考虑了三维孤子之间的碰撞，在轴向和横向方向。相互作用是准弹性的，包括在横向平面中执行穿梭运动的孤子之间的周期性碰撞。
2020-11-10 nlin.PS physics.optics
Generation and dynamics of solitonic pulses due to pump amplitude modulation at normal group velocity dispersion
研究了在正常群速度色散下，由于泵浦振幅调制而产生的孤子脉冲的产生和动力学。我们提出，如果所需的振幅调制的频率太大，可用的调制器，它是可能的，使用分谐波相位调制的Platicon生成。实验还证明了通过调节调制频率来控制重复频率的可行性。调谐范围的单调被发现是更广泛的比明亮的孤子。研究了高阶色散对弹性体性质的影响。结果表明，三阶色散和泵浦调制共同控制着格子子的动力学，使其与耗散克尔孤子的动力学有很大的不同。三阶色散也被证明是显着影响的最佳条件的Platicon生成和重复率调谐范围。
2019-06-05 nlin.PS physics.optics
Quartic soliton solutions of a normal dispersion based mode-locked laser
本文研究纯四次正常色散锁模激光器中的孤子解，识别出低、中、高振幅三类孤子，揭示中高振幅孤子的稳定区域及双稳态现象，并分析了色散项和调制不稳定性对其产生与稳定性的影响。
2025-05-09 nlin.PS physics.optics
Stability of temporal solitons in uniform and "managed" quadratic nonlinear media with opposite group-velocity dispersions at fundamental and second harmonics
本文重新讨论了在二次谐波（SH）场中具有正常群速度色散（GVD）的二次谐波产生介质中孤子的稳定性问题，这是现有的χ ^（2）材料所共有的。使用迭代的数值方案来构建固定孤子的解决方案，并直接模拟来测试其稳定性，我们确定了完整的孤子稳定范围内的系统的参数，包括系数的群速度失配（GVM）的空间。孤立子的稳定性是有限的突然发病的增长的尾巴在SH组件，相关的稳定区域被定义为在实验相关的条件下，在该区域中的能量损失的尾巴生成是可以忽略不计的。我们表明，稳定域可以很容易地扩大的帮助下，两个“管理”技术（空间周期性补偿不稳定的影响）-分散管理（DM）和GVM管理。与光纤中的DM孤子相比，χ ^（2）介质中的DM孤子具有非常弱的本征振荡。
2008-07-09 nlin.PS physics.optics
Stationary and oscillatory bound states of dissipative solitons created by the third-order dispersion
本文基于复Ginzburg-Landau方程，考虑了零色散点附近的光纤激光腔模型，该方程具有三阶非线性，包含三阶色散项。众所周知，该模型支持稳定的耗散孤子。我们证明，相同的模型产生了几个家庭的强大的束缚态的孤子，它只存在于存在的TOD。存在静态和动态束缚态，束缚孤子之间存在振荡分离。定态是多稳态的，对应于不同的分离值。随着TOD系数的增加，具有最小分离度的束缚态通过Hopf分岔产生振荡态。进一步增长的TOD导致一个分岔转换的振荡极限环到一个奇异吸引子，这代表了一个混沌振荡的动力学束缚态。家庭的多稳定的三个和四个孤子复合物也被发现，与最小的分离之间的孤子再次结束的过渡到振荡状态，通过霍普夫分叉。
2018-05-06 nlin.PS physics.optics
Soliton pulse pairs at multiple colors in normal dispersion microresonators
孤子微梳有助于推进一系列梳状系统的小型化。这些梳状模通过在反常色散谐振器中形成短时间脉冲而锁定。在这里，一种新的微梳被证明是通过正常色散耦合环谐振器中的脉冲对的形成模式锁定。与传统的微梳不同，该系统中的脉冲不能单独存在，而是必须成对锁相以形成明亮的孤子梳。此外，脉冲可以在重复出现的光谱窗口形成，并且每对中的脉冲具有不同的光谱。这种成对锁模模式扩展到更高的维度，我们展示了3环系统，其中3个脉冲模式锁定通过交替成对脉冲耦合。结果表明，使用新的CMOS铸造平台，以前没有产生明亮的孤子，由于其固有的正常色散。在多个环上产生多色脉冲对的能力是微梳的重要新特征。它可以将全光孤子缓冲器和存储器的概念扩展到多个存储环，这些存储环相对于孤子颜色复用脉冲并且是空间可寻址的。这些结果也为量子梳和拓扑光子学的研究提供了一个新的平台。
2023-01-26 nlin.PS physics.optics
Vector solitons in coupled nonlinear Schrödinger equations with spatial stimulated scattering and inhomogeneous dispersion
在耦合扩展非线性薛定谔方程的框架下，研究了交叉相位调制、伪受激喇曼散射（pseudo-SRS）、交叉伪受激喇曼散射和空间非均匀二阶色散（SOD）对两分量孤子动力学的影响.该系统模拟了等离子体中具有正交极化的电磁波的共同传播。结果表明，孤子的波数下移，造成的伪SRS，可以补偿的上移，诱导的非均匀SOD，产生稳定的平稳的两个组件的孤子。得到了稳定孤子的近似解析解，数值结果与解析解吻合较好。进一步，通过系统的模拟研究了由空间奇偶分量组成的输入的演化，揭示了三种不同的结果：形成保持分量奇偶性相反的呼吸子;分裂成一对分离的矢量孤子;弱奇分量扩展成一个嵌入暗孤子的小振幅基座。
2017-05-18 nlin.PS physics.optics
Dispersion-managed dark solitons in erbium-doped fiber lasers
报道了在净正常色散掺铒光纤激光器中观察到的色散管理（DM）暗孤子辐射。实验发现，色散管理不仅可以降低光纤激光器中暗孤子形成的泵浦阈值，而且可以稳定腔中单个暗孤子的演化。数值模拟也证实了DM暗孤子在光纤激光器中的形成。
2010-07-19 nlin.CD nlin.PS physics.optics
Solitons of the coupled Schrödinger - Korteweg - de Vries system with arbitrary strengths of the nonlinearity and dispersion
基于Zakharov耦合的薛定谔- Korteweg - de Vries（KdV）系统，对低频分量中任意的非线性和色散相对强度，得到了高频-低频耦合系统的新的双分量孤子解.复HF场由线性薛定谔方程控制，其中电势由实LF分量产生，而实LF分量又由KdV方程控制，KdV方程包括有质动力耦合项，表示HF场反馈到LF分量上。首先，我们通过直接模拟研究了脉冲形状脉冲的演化。在LF分量的色散弱于其非线性的情况下，输入产生几个孤子，其中HF分量比LF分量宽得多。在相反的情况下，该系统创建一个单独的孤子与两个组件的宽度近似相等。研究了稳定孤子间的碰撞，发现碰撞是非弹性的，较大的孤子会变得更强，较小的孤子会进一步衰减。在碰撞孤子中激发出鲁棒的本征模。一个新的家庭的近似解析的两个自由参数的两个组件孤子解被发现的LF组件的非线性和色散的任意相对强度，假设弱反馈的HF场到LF组件。此外，一个单参数（非通用）家庭的确切亮孤子的解决方案，与相互成比例的HF和LF组件，也产生。通过数值模拟，研究了由HF分量相对于LF分量的位移引起的双分量孤子的本征动力学，证明了一个鲁棒的本征模的激发
2017-10-24 nlin.PS physics.optics
Bound states of dispersion-managed solitons in a fiber laser at near zero dispersion
报道了在近零净腔群速度色散（GVD）下，在被动锁模掺铒光纤激光器中观察到的色散管理（DM）孤子的各种束缚态。所产生的DM孤子具有类高斯的光谱轮廓，没有边带，这与具有大净负腔GVD的光纤激光器中产生的常规孤子、具有正腔GVD的光纤激光器中产生的抛物线脉冲以及具有大净负腔GVD的光纤激光器中产生的增益引导孤子不同。此外，还观察到了孤子间距固定的DM孤子的束缚态。我们证明了这些束缚孤子可以作为一个单元形成束缚态。数值模拟验证了我们的实验观察。
2009-10-30 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
Bright Chirp-free and Chirped Nonautonomous solitons under Dispersion and Nonlinearity Management
利用达布变换，从平凡种子出发，给出了广义非线性分布系数薛定谔方程（NLSE）的一系列无啁啾和啁啾解析非自治孤子解.对于无啁啾的非自治孤子，色散管理项可以改变非自治孤子的运动，而对孤子的形状没有影响。特别是在没有增益的情况下，经典光孤子可以表现为可变色散项和非线性。对于啁啾非自治孤子，色散管理会影响孤子的形状和运动。周期色散项可以用来控制孤子的“呼吸”形状，并且在一定条件下不影响非自治孤子中心的运动轨迹。
2011-01-18 physics.optics
Strongly chirped dissipative solitons in normal and anomalous dispersion regimes
Norwegian University of Science and Technology（挪威科技大学）；TU Wien（维也纳工业大学）；ATLA lasers AS（ATLA激光器有限公司）
研究立方-五次复Ginzburg-Landau方程在正常和异常色散中的强啁啾耗散孤子，通过稳态相位近似推导出解析谱并构建主图，揭示控制参数比与缩放孤子能量的关系，发现正常色散中耗散孤子共振受可接受性约束，而异常色散中需强饱和五次自相位调制。
2026-03-27 nlin.PS physics.optics
Stable dark and bright soliton Kerr combs can coexist in normal dispersion resonators
利用Lugiato-Lefever模型，分析了正常色散区中三阶色散对暗孤子和亮孤子克尔频率梳的存在性和稳定性的影响。在没有三阶色散的情况下，在一个扩展的参数范围内只存在暗孤子，而三阶色散允许稳定的暗孤子和亮孤子共存。可逆性被打破，连接顶部和底部均匀解决方案的开关波的形状被修改。亮孤子的产生是由于开关波剖面中振荡的产生。最后，在足够强的三阶色散存在下，暗孤子的振荡不稳定性也得到了抑制。
2016-09-29 physics.optics
Thirring Solitons in the presence of dispersion
本文研究了色散或衍射对非线性光纤中零速孤子的影响。数值计算表明，零色散/零衍射时的Thirring孤子由三个孤立的孤子分支以有限的间隔分开。在间隙内，存在无限多孤子分支。因此，Thirring孤子在结构上是不稳定的。在另一个参数区域（远离Thirring极限），孤子处处存在.
1998-03-10 physics.optics
Dissipative Soliton Fiber Lasers with Higher-Order Nonlinearity, Multiphoton Absorption and Emission, and Random Dispersion
研究了光纤激光器腔模型在五阶非线性、多光子吸收和/或多光子发射（非线性增益）以及增益色散共同作用下耗散孤子的产生。群速度色散（GVD）的随机分量也包括在内。DS的创建和传播的研究通过变分近似和直接模拟，这被发现是在合理的协议。与适当的选择的增益，强大的DS操作制度预测的多光子吸收和发射的不同组合，尽管存在的扰动的形式的随机GVD。重要的是，在（必要的）线性增益的存在下，孤子周围的零背景保持稳定。孤子对一定的（现实的）噪声水平也是稳定的。另一个重要的发现是，三光子发射（3 PE）形式的五阶增益提供了一种支持稳定孤子的替代机制，只要它不是太强。对于给定的宽度值，DS以低振幅和高振幅形式共存。低振幅DS是稳定的，而其高振幅对应的是受爆破不稳定性，在存在的3 PE。DSs之间的相互作用显示了通过合并两个孤子的呼吸状态的创建的各种情况。
2017-03-07 nlin.PS physics.optics
Four-wave mixing of linear waves and solitons in fibres with higher order dispersion
我们推导出任意色散光纤中孤子和线性波之间四波混频的相位匹配条件，并通过这个过程演示了新的光谱分量的共振激发。
2004-07-19 physics.optics
Microresonator Soliton Frequency Combs in the Zero-Dispersion Regime
本文研究了零群速度色散区域下连续波激光驱动的孤子产生动力学，首次观察到由五阶色散主导的多峰结构零色散孤子分子，数值模拟与实验结果吻合，可应用于超快光学、电信和光谱学。
2022-09-15 physics.optics
Femtosecond soliton amplification in nonlinear dispersive traps and soliton dispersion management
研究了非线性脉冲在变参数光纤中的传输特性。利用放大光纤中形成的色散陷阱捕获飞秒色孤子在频域的运动，可以积累额外的能量，并显著缩短孤子脉冲宽度。研究了啁啾孤子脉冲在色散管理系统中的非线性动力学行为。所开发的方法确实提供了一种系统的方法来产生具有变系数的非线性薛定谔方程（NSE）的啁啾孤子解的无限“海洋”。
2000-02-15 physics.optics
Emergence of collapsed snaking related dark and bright Kerr dissipative solitons with quartic-quadratic dispersion
该研究理论探究了含二阶、四阶色散的Kerr腔中暗局域态的特性，揭示其由畴壁锁定形成、呈塌陷同宿蛇形分岔结构，还发现增大四阶色散可稳定亮局域态。
2023-01-27 nlin.PS physics.optics
Damped solitons in an extended nonlinear Schrodinger equation with a spatial stimulated Raman scattering and decreasing dispersion
孤子的动力学被认为是在一个扩展的非线性薛定谔方程（NLSE），这是来自一个系统的Zakharov的类型之间的相互作用的高频和低频（HF和LF）波的框架。所得到的NLSE包括伪受激拉曼散射（伪SRS）项，即，SRS项的空间域对应物，其是光学中的时间域NLSE的已知成分。还包括空间二阶色散（SOD）的不均匀性和HF波的线性损耗。结果表明，伪受激喇曼散射引起的波数下移可以由SOD提供的波数上移补偿，SOD的局部强度是坐标的指数衰减函数。通过与数值结果的比较，验证了解析解的正确性
2014-01-20 nlin.PS physics.optics
The interaction of Kerr nonlinearity with even-orders of dispersion: an infinite hierarchy of solitons
时间孤子是由负群速度色散和自相位调制平衡而产生的光脉冲。几十年来，人们只考虑二次色散，而高阶色散被认为是一种讨厌的东西。继最近报道的纯四次孤子，我们在这里提供了实验和数值证据的无限层次的孤子，平衡自相位调制和任意负纯，偶数阶色散。具体来说，我们实验证明了纯六次（$β_6$），八次（$β_8$）和十次（$β_{10}$）色散的孤子的存在，仅限于我们的组件的性能，并显示涉及纯$16^{\rm th}$阶色散的孤子的存在的数值证据。相位分辨的时间和光谱特性表明，这些脉冲，表现出越来越多的频谱平坦度与色散阶。测得的能量宽度定标律表明超短脉冲具有显着的优势。这些结果拓宽了对孤子的基本理解，并为超快脉冲在非线性光学及其应用中的工程设计提供了新的途径。
2020-09-16 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
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
Dispersion map induced energy transfer between solitons in optical fibres
我们提出了一个实验装置来研究碰撞诱导孤子放大。在具有反常色散的光纤（$β_2 < 0$）中，我们用正常色散光纤（$β_2 > 0$）替换光纤的小区域。我们发现，孤子碰撞在这个区域能够交换能量。根据孤子对的相对相位，我们发现，能量转移可以导致超过$20\%$的能量增益为每个碰撞。一系列这样的事件可以用来进一步提高能量增益，允许相当大的孤子放大的可能性。这种能量转移不需要三阶色散或拉曼项。
2017-10-19 physics.optics
Emission of dispersive waves from a train of dark solitons in optical fibers
本文报道了在光纤反常色散区由一列训练暗孤子发射的多重色散波的实验观测。每个单独的色散波可以关联到一个特定的暗孤子的训练，使用相位匹配参数涉及高阶色散和孤子速度。对于大量的暗孤子（>10），我们观察到与色散波的有效发射相关联的连续谱的形成。
2016-03-30 nlin.PS physics.optics
Zero-dispersion Kerr solitons in optical microresonators
孤子是形状保持的波形，在非线性动力学系统中普遍存在，分为两个单独的类别，即在异常群速度色散制度中形成的亮孤子和在正常色散制度中形成的“暗孤子”。这两种类型的孤子已经在BEC，流体力学，极化激元和锁模激光器中观察到，但与芯片级微谐振器频率梳（微梳）的产生特别相关，用于定时，光谱和通信中的许多系统级应用。对于微梳，研究了亮孤子和基于互锁开关波的交替暗脉冲。然而，存在的本地耗散结构，适合之间的二分法已经在理论上预测，但实验证明难以捉摸。在这里，我们报告的耗散结构的发现，体现了开关波和耗散孤子之间的混合，存在于政权的（几乎）消失的群速度色散的三阶色散是占主导地位的，因此被称为“零色散孤子”。这些耗散结构是通过折叠开关波前，形成量子化孤子子结构的集群。开关波直接通过基于光子芯片的Si3N4微谐振器的同步脉冲驱动形成。由此产生的频率梳频谱是非常广泛的开关波和零色散孤子制度，达到136太赫兹或97%的倍频程。四阶色散工程的结果在双色散波的形成，和一种新的准相位匹配波法拉第不稳定性。这种异国情调的意想不到的耗散结构扩展克尔腔物理的域附近的零色散的制度，并可能提出一个优越的替代传统的宽带梳状产生孤子。
2020-09-01 physics.optics
Flat-top solitons and anomalous interactions in media with even-order dispersions and competing nonlinearities
Taiyuan Normal University（太原师范学院）；Shanxi Key Laboratory for Intelligent Optimization Computing and Blockchain Technology, Taiyuan Normal University（山西智能优化计算与区块链技术重点实验室）；Institute of Computational and Applied Physics, Taiyuan Normal University（太原师范大学计算与应用物理研究所）；Horia Hulubei National Institute of Physics and Nuclear Engineering（霍里亚·胡利贝国家物理与核工程研究所）；Tel Aviv University（特拉维夫大学）；Universidad de Tarapacá（塔拉帕卡大学）
本研究在具有偶次色散和竞争非线性作用的介质中构建了多种稳定平坦顶峰孤子，并揭示了其异常相互作用特性。
2026-02-18 physics.optics
Existence and Switching Behavior of Bright and Dark Kerr Solitons in Whispering-Gallery Mode Resonators with Zero Group-Velocity Dispersion
利用广义Lugiato-Lefever模型研究了群速度色散为零时克尔光学频率梳的产生现象。在这种情况下，起主导作用的第一色散项是三阶色散。我们表明，这一项是足够的亮和暗孤子的存在。我们确定的区域中的参数空间中的两种孤子可以激发的谐振器内。我们还揭示了当泵浦光功率周期性变化时，这两种孤子之间的滞后切换现象。
2017-03-06 physics.optics
Method of eigenvalue transformation using dispersion oscillating fiber
已知Zakharov-Shabat问题的特征值可用于孤子通信线路中的信号编码。我们提出利用色散振荡光纤作为一种新的控制本征值的工具。具有芯直径的正弦波变化的光纤可以用于管理本征值的实部和虚部。本征值实部的变化导致光呼吸子分裂成两个不同的脉冲，以不同的群速度传播。通过改变本征值的虚部，可以实现两个孤子合并成高强度脉冲的逆过程。即使在强受激拉曼散射作用下，也可以实现光呼吸子的分裂和孤子的合并。我们相信基于色散振荡光纤的工具和技术将对孤子本征态进行前所未有的控制。
2019-12-16 nlin.PS physics.optics
Solitons and frequency combs in silica microring resonators: Interplay of the Raman and higher-order dispersion effects
研究了拉曼散射和高阶色散对石英微腔中孤子和频率梳产生的影响。喇曼效应在谐振腔品质因数中引入了一个阈值，超过该阈值，锁频孤子将不存在，而是观察到以产生自频移孤子和色散波为特征的丰富的动力学过程。本文还报道了锁频孤子的Hopf不稳定性导致切伦科夫辐射展宽的机制。
2015-09-15 physics.optics
Bright solitons in hybrid-dispersion photonic crystal microresonators
Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器）；Karlsruhe Institute of Technology KIT（卡尔斯鲁厄理工学院）；University of Hamburg UHH（汉堡大学）
研究光学微谐振器中亮孤子特性因腔色散要求冲突的问题，通过引入局部强色散区域实现混合色散方案，在光子晶体微谐振器中揭示新孤子吸引子，调和相关冲突要求，展现非线性光子系统新特性实现潜力。
2026-07-08 physics.optics
Stabilization of spatiotemporal solitons in Kerr media by dispersive coupling
基于形成孤子态的场分量之间的线性耦合的色散，我们引入了一种在克尔非线性介质中稳定时空孤子的机制。具体地说，我们考虑孤子在两个核心的引导结构与核心间耦合色散（CD）。我们发现，CD深刻地影响孤子的性质，导致完全稳定的否则高度不稳定的时空孤子在克尔介质与聚焦非线性。我们还发现，CD的存在刺激的束缚态，但不稳定的形成。
2015-02-05 nlin.PS 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
$CPT$-symmetric coupler with intermodal dispersion
考虑了一种不同臂增益和损耗平衡的双芯波导，并考虑了模间耦合。该系统在传统的$PT$对称性下不是不变的，而是服从$CPT$对称性，其中附加的空间反演$C$对应于交换耦合器臂。我们发现，耦合的二阶色散允许不间断的$CPT$对称性，并支持沿耦合器的稳定矢量孤子的传播。小振幅孤子被发现在明确的形式。增益和损耗和色散耦合的综合效应导致几个有趣的功能，其中包括在不同的武器，非平凡的依赖孤子的稳定性，其速度的组件之间的分离，以及更复杂的固定双峰解决方案的存在。讨论了非稳定孤子的反常衰减动力学。
2017-03-01 nlin.PS physics.optics
Harnessing Dispersion in Soliton Microcombs to Mitigate Thermal Noise
我们探讨了孤子微梳中固有的热噪声，揭示了由非线性和群速度色散引起的热力学相关性。一个合适的色散设计引起控制从环境到孤子微梳的热噪声转导。我们目前的模拟与Lugiato-Lefever方程（LLE），包括温度作为一个随机变量。通过系统地调整色散，我们抑制重复率的频率波动高达50分贝不同的LLE孤子解决方案。在一个实验中，我们观察到一个测量系统有限的15分贝减少重复率相位噪声的泵浦激光频率的各种设置，我们的测量同意与热噪声模型。最后，我们比较了两个倍频程跨越孤子微梳相似的光谱和偏移频率，但设计的差异，在色散。值得注意的是，它们的热噪声限制载波包络偏移频率线宽为1 MHz和100 Hz，这表明了前所未有的降低热噪声的潜力。我们的研究结果指导未来的低噪声应用的孤子微梳设计，更一般地说，他们照亮的非线性，多模光学系统的固有波动的紧急性能。
2020-06-19 physics.optics
Impact of Third Order Dispersion on Dissipative Soliton Resonance
耗散孤子共振（DSR）是一种很有前途的产生具有对称方形脉冲轮廓的高能脉冲的方法。虽然这种方法是众所周知的，三阶色散（TOD）对DSR的影响尚未在文献中得到充分解决。本文在复五次Ginzburg-Landau方程（CQGLE）框架下，数值研究了TOD对DSR的影响。我们的数值研究表明，DSR可以稳定存在下的TOD几乎相同的脉冲幅度，但（显着）不同的脉冲宽度。取决于色散的值，由于存在TOD，脉冲持续时间可以显著地更长或更短。TOD效应也改变了脉冲持续时间对非线性增益的依赖性。TOD对DSR的另一个影响是DSR以不对称的脉冲轮廓存在，导致DSR脉冲的一个边缘变陡，而另一个边缘变平。我们的研究结果表明，在锁模激光器中，TOD对实现DSR具有关键作用，在设计和开发基于DSR的激光器时应考虑到它。
2022-06-07 nlin.PS physics.optics
Normal dispersion Kerr cavity solitons: beyond the mean field limit
本研究预测注入式Kerr–Gires–Tournois干涉仪中存在超越平均场极限的新型正色散亮脉冲腔孤子，其形状唯一、强度更高、稳定性好，有望用于光频梳产生。
2024-12-09 nlin.PS physics.optics
Pure-quartic domain-wall solitons as topological bits for data transmission
该研究在纯四次群速度色散光学介质模型中得到稳定的纯四次畴壁孤子解，拓展了光学孤子类型，揭示了其作为光通信数据载体的应用潜力。
2025-05-21 nlin.PS physics.optics
Higher order mode suppression in high-Q anomalous dispersion SiN microresonators for temporal dissipative Kerr soliton formation
高Q氮化硅（SiN）微谐振器使光克尔频率梳产生的光子芯片上，最近已被证明支持完全相干梳的基础上的时间耗散克尔孤子的形成。为了形成亮孤子，需要在多模区操作SiN波导，以产生反常的群速度色散。由于不同模族之间的耦合避免了交叉，这可能导致色散的局部扰动，从而阻止孤子的形成。在这里，我们证明了高Q谐振器内部的单模“滤波”部分能够有效地抑制避免的交叉，同时保持高品质因数（Q~ 10 ^6）。我们通过在具有滤波段的SiN谐振腔中形成单孤子来演示这种方法。
2015-11-17 physics.optics
Disturbance of Soliton Pulse Propagation from Higher-Order Dispersive Waveguides
光孤子脉冲在光通信系统中提供了许多应用，但根据定义，孤子仅受到二阶反常群速度色散;对于孤子脉冲的实际实现，高阶色散的理解是必要的。利用非线性薛定谔方程建立了波导的数值模型，并设定参数以保证输入脉冲能量等于基本孤子能量。高阶群速度色散逐渐增加，为各种时间宽度和波导色散。确定了基孤子脉冲在实际光子晶体波导中传输所需的最小脉冲宽度为100 fs。
2013-04-12 physics.optics
Coexistence of vector soliton Kerr combs in normal dispersion resonators
我们研究了在正常色散区相干光注入的光学谐振腔中存在非线性偏振模耦合时暗矢量局域结构的形成。这个简单的装置由耦合的Lugiato-Lefever方程描述。局部化结构的稳定归因于前锁定机制。我们表明，在一个多稳态均匀的稳态制度，两个分支的暗局域化结构可以共存的系统参数的一个固定值。这些共存的解决方案具有不同的偏振态和不同的微谐振器中的功率峰值。我们深入地描述了它们的形成，通过绘制它们在接近调制不稳定性和远离调制不稳定性的区域中的分叉图，表明局域化结构的两个分支都表现出异宿崩溃蛇形行为。如果不考虑偏振自由度，暗局域态的两个矢量分支是不可能共存的。
2021-07-29 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
Soliton Shedding from Airy Pulses in a Highly Dispersive and Nonlinear Medium
采用分步傅里叶变换方法，数值研究了截断Airy脉冲在高色散非线性介质中的传播动力学，特别是研究了四阶色散（FOD）和五阶非线性对脉冲演化的影响。FOD的存在取消了Airy脉冲自加速以及在线性区域传播期间遮蔽振荡尾部。此外，我们观察到孤子脱落在低输入脉冲功率的三次和五次非线性和负FOD的存在。出射孤子具有时间位移，位移的方向和程度取决于三次和五次非线性的强度。当存在负FOD的反常群速度色散（GVD）时，在较高的脉冲功率下观察到孤子脱落现象。GVD和非线性的强度对出射孤子的时间移动起着至关重要的作用。此外，我们还探讨了在不同的非线性和色散情况下，色散非线性对孤子脱落的影响。
2021-10-27 nlin.PS physics.optics
Internal polarization dynamics of vector dissipative-soliton-resonance pulses in normal dispersion fiber lasers
研究了锁模光纤激光器中矢量耗散孤子共振（DSR）脉冲的内偏振动力学。实验观察到了稳定的矢量DSR脉冲。利用波片分析器结构，我们发现在共振耗散孤子中偏振是不均匀的。具体地说，虽然中心平面波的共振耗散孤子获得几乎固定的偏振，前端的功能是不同的和空间变化的偏振态。当整个孤子结构随增益条件变化而扩展时，这种明显的偏振态分布仍然保持不变。数值模拟进一步证实了实验观察。
2017-07-19 physics.optics
Soliton blue-shift in tapered photonic crystal fiber
我们发现，孤子经历了一个强大的蓝移在光纤中的色散景观，沿传播方向的变化。这些实验基于小芯径光子晶体光纤，该光纤逐渐变细，芯径沿其长度连续变化，从而导致零色散波长在过渡期间从731 nm移动到640 nm。孤子的中心波长在400 nm以上向更短的波长平移。这伴随着强烈的辐射发射到紫外和红外光谱区域。数值模拟证实了实验结果。
2010-12-16 nlin.PS physics.optics
Dynamics of temporal Kerr cavity solitons in the presence of rapid parameter inhomogeneities: from bichromatic driving to third-order dispersion
时间克尔腔孤子是一种可以在相干驱动的色散腔中持续存在的光脉冲，具有克尔型非线性。人们普遍认为，这种孤子的反应参数的不均匀性经历的时间漂移的速率是由孤子的位置的参数的梯度。然而，该结果假设非均匀性的梯度在孤子上是恒定的，这可能在所有情况下都不成立，例如，当使用双色驱动或存在三阶色散时，会产生扩展的色散波尾。在这里，我们报告的理论和数值结果有关的耗散时间克尔腔孤子的行为的条件下，参数不均匀性非线性变化的孤子的宽度。在这种情况下，孤子的速度是由它的所谓的中性模式和参数扰动，我们可以产生动力学，这显然是在不一致的共同智慧的运动只依赖于梯度的不均匀性之间的完全重叠。我们还研究了三阶色散和相关色散波尾的存在如何改变参数不均匀性引起的运动。我们发现，色散波尾本身并不有助于孤子运动，相反，高阶色散产生反直观的影响孤子运动。我们的研究结果提供了新的见解的时间腔孤子的参数不均匀性的存在下的行为，并可以影响系统采用脉冲或双色泵浦和/或谐振器具有不可忽略的高阶色散。
2022-06-14 physics.optics
Directional supercontinuum generation: the role of the soliton
在本文中，我们数值研究了用飞秒脉冲泵浦氮化硅波导，两个零色散波长，产生超连续谱。波导色散被设计成使得泵浦脉冲处于正常色散状态。我们发现，由于自相位调制，初始脉冲展宽到非线性色散区，夹在两个正常色散区之间，在这里形成孤子。孤子和正常色散区中的展宽脉冲的相互作用通过非简并四波混频和交叉相位调制形成色散波而引起额外的光谱展宽。这种加宽主要发生在第二正常色散区。我们表明，在任何正常色散制度的泵浦允许扩大到其他正常色散制度。这种将连续谱延伸转向另一个正常色散区的方向的能力超出了夹层色散区的能力是定向超连续谱符号的基础。我们在数值上证实了在一个标准的二氧化硅微结构光纤的几何形状与两个零色散波长的方法。
2019-01-28 physics.optics
