驻水波中非线性聚焦的实验证据
流体动力学
2022-10-12 v2 斑图形成与孤子
摘要
源于普适调制不稳定性（MI）的非线性波聚焦是水面及非线性波导（如光学克尔介质和等离子体）中强波局域化形成的原因。这种极端波动力学可以由非线性薛定谔方程（NLSE）的呼吸子解来描述，例如著名的双局域化 Peregrine 呼吸子（PB），它们代表了 MI 的特定情形。另一方面，有观点认为当波场变为宽带或具有方向性时，MI 的相关性会减弱。在此，我们提供了驻水波中非线性且明显的 PB 型聚焦的实验证据，描述了两列反向传播波列的场景。收集到的共线波测量结果与流体动力学耦合非线性薛定谔方程（CNLSE）高度吻合，并表明 MI 可以在多个波系统的相互作用中不受干扰地保持主导地位，同时强调了精确 NLSE 解在超越形式上的窄带和单向限制的极端波形成中的潜在作用。我们的工作可能会激发对由 CNLSE 框架支配的各种非线性波导的进一步实验研究，以及预测方向场中强波相干性的理论进展。
引用
@article{arxiv.2202.04775,
title = {Experimental evidence of nonlinear focusing in standing water waves},
author = {Yuchen He and Alexey Slunyaev and Nobuhito Mori and Amin Chabchoub},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.04775},
year = {2022}
}