光纤介质中的椭圆孤子

我们研究在反常色散 regime 下泵入单模光纤的时变扰动信号的演化。我们分析证实，该扰动演化为周期性脉冲的保守图样，其结构与轮廓与最近在光纤介质中观察到的所谓孤子晶态密切相关[参见例如 A. Haboucha 等人, Phys. Rev. A \textbf{78}, 043806 (2008); D. Y. Tang 等人, Phys. Rev. Lett. \textbf{101}, 153904 (2008); F. Amrani 等人, Opt. Express \textbf{19}, 13134 (2011)]。我们数学推导并数值生成了利用相同时脉冲的时分复用的孤子晶。我们提出，在极快泵浦速率下，脉冲信号重叠并产生不稳定信号，该信号受光纤非线性调制而成为可由椭圆函数描述的周期性脉冲孤子晶格。我们对孤子晶结构进行线性稳定性分析，并确定相互作用脉冲的质心关联性拓宽了其内模谱，其中若干模态相互简并。尽管长期以来已知光纤中的高强度周期脉冲列由连续波的调制不稳定性现象产生，本研究提供证据表明它们也可通过无限多个等强度单脉冲的时序复用产生，从而形成稳定的椭圆孤子。