非线性左手超材料中从孤子到畸形波
斑图形成与孤子
2017-04-05 v1
摘要
在本文中，我们探索了非线性左手超材料的传输线类比中的孤子和类畸形波解。非线性通过一个电压依赖且对称的电容来表达，其设计受近期开发的铁电钛酸锶钡（BST）薄膜电容器启发。我们建立了相应的非线性动力学晶格，并通过多尺度展开将其约化为给定载波包络的非线性薛定谔（NLS）模型。约化模型可根据载波频率（波数）呈现聚焦或散焦非线性。我们随后考察了约化模型中不同类型孤立波在原始非线性左手介质中的鲁棒性。我们发现，在约化至 NLS 有效的合适参数区域内，亮孤子和暗孤子均能持续存在。此外，对于适当的初始条件，我们观察到一种畸形波类型的行为，该行为与经典的 Peregrine 畸形波演化显著不同，最显著的是单个 Peregrine 样模式会分裂为具有多个波峰的波解。最后，我们触及了 Peregrine 孤子族广义成员的行为，即 Akhmediev 呼吸子和 Kuznetsov-Ma 孤子，并探索了它们在左手传输线中的演化。
引用
@article{arxiv.1612.00031,
title = {From Solitons to Rogue Waves in Nonlinear Left-Handed Metamaterials},
author = {Yannan Shen and P. G. Kevrekidis and G. P. Veldes and D. J. Frantzeskakis and D. DiMarzio and X. Lan and V. Radisic},
journal= {arXiv preprint arXiv:1612.00031},
year = {2017}
}