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三波共振相互作用方程的半经典孤子系综

数学物理 2017-06-28 v1 偏微分方程分析 math.MP 可精确求解与可积系统

摘要

三波共振相互作用方程是一个具有二次耦合的无色散偏微分方程组,描述了三个共振波模的复振幅随时间的演化。波包的碰撞通过泵浦和衰减引发不同模式间的能量转移。我们应用逆散射变换,在半经典极限下分析两个或三个波包的碰撞。利用WKB分析,我们构建了一个相关的半经典孤子系综,这是一族通过其散射数据定义的无反射解,旨在半经典极限下精确逼近初始数据。从初始波包到孤子系综的映射是显式的,便于进行渐近分析和数值分析。孤子系综的图示表明,时空平面被划分为包含静态波、缓慢变化波或快速振荡波的区域。这种行为类似于在Korteweg-de Vries方程和非线性薛定谔方程等方程中众所周知的色散冲击波的产生,尽管在没有色散的情况下,其物理机制必然不同。

关键词

引用

@article{arxiv.1609.05416,
  title  = {Semiclassical soliton ensembles for the three-wave resonant interaction equations},
  author = {Robert J. Buckingham and Robert M. Jenkins and Peter D. Miller},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1609.05416},
  year   = {2017}
}

备注

82 pages, 14 figures