具有集总放大与损耗的分步系统中的平衡与非平衡孤子

我们提出了近来引入的分步模型（SSM）——由周期性交替的色散段与非线性段构成——的一个更贴近实际的版本，为其加入均匀分布的损耗与集总增益。在损耗恰好被增益平衡的情形下，找到了一族稳定的平衡孤子（ESs）。除非系统周期 L 非常小，否则在已建立 ES 的振幅与初始脉冲振幅的关系中观察到饱和。在增益略超出（至多 3%）平衡损耗所需值的情况下，找到了稳定的非平衡孤子（NESs）。NESs 的存在之所以可能，是因为过量的能量泵浦被持续的辐射损耗所抵消，这一点通过相应 Poynting 矢量的计算得以证实。与构成连续解族的 ESs 不同，NES 是一个孤立解，在小 L 极限下消失，即在过泵浦非线性薛定谔方程中无法找到。ESs 之间的相互作用结果与无损耗与增益的 SSM 中本质上相同，而 NESs 之间的相互作用则不同：两个 NESs 即使相距很远，也会通过自它们发出的辐射射流相互扰动。运动的 NESs 在碰撞中存活，并改变其速度。