激光系统的近哈密顿动力学
光学
2023-03-03 v1 斑图形成与孤子
摘要
Arecchi-Bonifacio（或 Maxwell-Bloch）模型是描述有源光学介质的基准。然而，在原子极化快速弛豫的情况下，即便在简单的环形激光构型中，由于存在多个时间尺度，其实现也是一项具有挑战性的任务。在本文中，我们表明在远长于腔损耗时间尺度的时间尺度上，该动力学是近哈密顿的。更确切地说，我们证明它可以表示为由具 Toda 势的非线性波动方程生成的伪时空图案。两个运动常数（被识别为伪能量）的存在从而阐明了为何如此难以简化原始模型：极化的绝热消去必须足够精确，以在出人意料地长的时间尺度上正确描述动力学。最后，由于具 Toda 势的非线性波动方程可在比先前模型长得多的时间上模拟，这为现实装置数值（及理论）研究开辟了路径。
引用
@article{arxiv.2303.01061,
title = {Nearly Hamiltonian dynamics of laser systems},
author = {Antonio Politi and Serhiy Yanchuk and Giovanni Giacomelli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.01061},
year = {2023}
}