亮孤子受调制无反射势阱散射所产生的高速孤子出射

我们通过数值与理论手段研究了由亮孤子受调制无反射势阱散射所激发孤子出射的条件。此类势阱允许以显著高速可控地出射孤子。起初,我们描述了散射设置,并依据系统的不同参数刻画了孤子出射。随后,我们建立了揭示孤子出射底层物理的理论模型。该模型基于入射孤子与对应于控制非线性薛定谔方程精确解的稳定囚禁模之间的能量与范数交换。引人注目的是,静止孤子可导致高速孤子出射,其中部分非线性相互作用能转化为出射孤子的平动动能。我们的研究表明,只要入射孤子范数大于囚禁模范数而二者能量几乎相同,孤子出射就总会发生。一旦入射孤子被俘获,多余的范数除少量辐射外转化为出射孤子,二者共享平动动能。我们发现,具有更大束缚能的多节点囚禁模可获得更高的出射速度。双侧孤子与该势阱散射亦诱导了同步双孤子出射。所获得的出射速度几乎是单孤子出射的两倍。出射结果与出射速度对两入射孤子间相对相位敏感,这暗示了一种孤子相位干涉测量手段。