混合石墨烯光子波导中自由载流子诱导的非线性动力学
光学
2021-12-23 v3 斑图形成与孤子
摘要
我们从第一性原理出发，建立了红外脉冲在石墨烯覆盖混合波导中传播的理论模型。我们通过 Bloch 方程对石墨烯中的电子动力学建模，从而推导出非线性电导率以及描述自由载流子生成的速率方程。辐射传播通过场包络的广义非线性 Schr\"{o}dinger 方程与描述石墨烯中自由载流子生成的速率方程耦合来建模。我们的数值模拟清楚地表明，未受扰动的 Kerr 孤子由于载流子诱导的折射率变化而加速，并经历强烈的自诱导谱蓝移。我们的数值结果完全由基于孤子微扰理论的半解析预测所解释。
引用
@article{arxiv.2108.13445,
title = {Free-carrier-induced nonlinear dynamics in hybrid graphene-based photonic waveguides},
author = {Ambaresh Sahoo and Andrea Marini and Samudra Roy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.13445},
year = {2021}
}
备注
7 pages, 4 figures, Typo error in the value of $e_0$ in page-3 subsection-B has been rectified in version 3 of the manuscript