分数系统中Airy光束的光谱转换与图案保持——动力学调制的谐振振子势
光学
2024-03-19 v1
摘要
我们研究了在一维分数Schrodinger方程中受调制的动力学光束，调制沿着传播距离。推导了 propagating beams和带/不带chirp的Airy波的特解，分析了chirp-free和chirped Airy光束在包含HO势的分数系统中的光谱转换与图案保持，讨论了包括HO-moiré-lattice势、HO-hyperbolic-secant势和HO-delta-functional势等调制格式。对于HO-moiré-lattice势，发现不带chirp的Airy光束在动量空间中在Airy和高斯图案之间经历多次光谱转换，同时在坐标空间中保持Airy图案。chirp大小决定了chirped Airy光束在动量空间中是否发生光谱转换，以及光束在坐标空间中的splitting和演化方向。对于HO-hyperbolic-secant势，发现不带chirp的Airy光束经历光谱转换和tunneling现象，光谱转换和tunneling的位置显著取决于hyperbolic-secant势的参数；然而，chirped Airy光束的光谱转换和图案保持仅在chirp与势参数满足特定关系时才会发生。在HO-delta-functional势的情况下，不带chirp的Airy光束经历突发性的光谱转换和两步光谱位移；然而，对于chirped Airy光束，光谱转换受chirp与势高度关系的影响。在本文中还详细探讨了分数Levy指数对Airy光束在三种调制格式下的光谱转换和图案保持的影响。
引用
@article{arxiv.2403.10871,
title = {Spectrum conversion and pattern preservation of Airy beams in fractional systems with a dynamical harmonic-oscillator potential},
author = {Xiaoqin Bai and Juan Bai and Boris A. Malomed and Rongcao Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.10871},
year = {2024}
}
备注
to be published in Chaos, Solitons & Fractals