二次非线性介质中的二维艾里波与三波孤子
光学
2022-01-27 v1 斑图形成与孤子
摘要
我们研究了由二次(chi^(2))项耦合的两个基频场与倍频场组成的系统中二维(2D)截断艾里波与三分量孤子的动力学。该系统模拟了产生二次谐波的光学介质以及玻色-爱因斯坦凝聚体中的原子-分子混合物。除稳定孤子外，该系统在任一基频分量中维持截断艾里波态，由精确解表示，且这些态是稳定的，不同于简并(双分量)chi^(2)系统中的艾里波。也可将涡旋 imprint 到二维艾里模式上。通过系统性模拟，我们考察了由不同基频分量承载、朝相反方向弯曲的截断艾里波经由倍频场的相互作用。该相互作用导致输入融合为一对窄孤子，这与一维系统中相互作用的艾里波分裂为大量孤子的情况相反。携带相同 imprint 涡旋的截断艾里波的相互作用产生额外一对孤子，而相反涡旋则在输出中产生一组小振幅“碎片”。缓慢运动的孤子与被重型截断艾里波碰撞时反弹回来，较快的被其吸收，而对快速孤子碰撞为准弹性。孤子-孤子碰撞分别导致在较低和较高速度下合并为单一模式或弹性通过。
引用
@article{arxiv.2201.11107,
title = {Two-dimensional Airy waves and three-wave solitons in quadratic media},
author = {Unchittha Prasatar and Thawatchai Mayteevarunyoo and Boris A. Malomed},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.11107},
year = {2022}
}
备注
to be published in J. Optics