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色散介质中高频波传播的近似

偏微分方程分析 2022-07-01 v1

摘要

我们考虑具有三线性非线性的半线性双曲系统。微分方程与初始数据中均含有小参数ε\varepsilon的倒数,且典型解在时间与空间上以正比于1/ε1/\varepsilon的频率振荡。此外,为研究非线性与衍射效应,需在长度为1/ε1/\varepsilon的时间区间上计算解。因此,直接数值模拟代价极高甚至不可能。我们提出一种解析近似,并证明其在长度为1/ε1/\varepsilon的时间区间上以O(ε2)\mathcal{O}(\varepsilon^2)的误差逼近精确解。这相比经典的非线性薛定谔近似(仅给出O(ε)\mathcal{O}(\varepsilon)精度)是一个显著改进。

关键词

引用

@article{arxiv.2206.15402,
  title  = {Approximation of high-frequency wave propagation in dispersive media},
  author = {Julian Baumstark and Tobias Jahnke},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2206.15402},
  year   = {2022}
}