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自散焦非线性介质中的耗散孤子:零非线性点之奇例

光学 2018-11-27 v1

摘要

我们对一个展现自散焦非线性的耗散系统进行了理论建模,并数值研究了由复Ginzburg-Landau方程(GLE)支配的光学耗散孤子(DSs)的动力学。我们表明,DSs的形成并不局限于呈现正非线性的区域。即便在非线性为负的 regime 下,稳定的DSs也能被激发。基于色散与非线性系数的数值符号,我们将工作区域划分为四个离散域,并研究了这些域中DSs的形成。我们设计了一种现实波导,其展现强频率依赖非线性,并在某一称为零非线性点(ZNP)的频率处变号。我们采用变分法,选取Pereira-Stenflo型孤子作为试探解(因其为非扰动GLE的自然解),从理论上研究各种扰动下DSs的整体动力学。大量数值研究表明,ZNP对脉冲动力学起主导作用,且依据其相对于输入频率的相对位置,可抑制或增强拉曼诱导的频率下移。变分法进一步佐证了这一点,其定量确定了拉曼频率位置作为ZNP的函数。由三阶色散产生的色散辐射随ZNP位置发生剧烈变化。我们解析推导了一个相位匹配方程,可预测存在ZNP时辐射频率的位置。

关键词

引用

@article{arxiv.1811.10208,
  title  = {Dissipative solitons in self-defocussing nonlinear media: The curious case of zero-nonlinearity point},
  author = {Ambaresh Sahoo and Samudra Roy},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1811.10208},
  year   = {2018}
}

备注

8 pages, 5 figures