周期结构中唯一多稳态状态于饱和非线性. I. 正常情况及未破坏的 $\mathcal{PT}$ 对称 regime
光学
2024-04-23 v1 斑图形成与孤子
摘要
在本工作中，我们预测在饱和非线性( SNL )存在下，无增益和损耗的周期结构不会呈现 S 形滞回曲线。相反，系统的输入输出特征允许出现类似斜坡的光学双稳态( OB )和多稳态( OM )曲线，这在文献中常规周期结构的背景下是前所未有的。随着非线性( NL )或增益-损耗参数的增加，斜坡式 OM 曲线中不同稳定分支的开关上升和下降强度均会增加。需要设备在频率调谐和 对称性的共同作用下，才可恢复典型的 S 形滞回曲线。随着调谐、NL 和增益-损耗参数的增加，S 形 OB( OM )曲线的开关强度会降低。在此过程中，输入输出特征中会出现由低调谐值引起的斜坡式和 S 形 OM 曲线融合的混合 OM 曲线。斜坡式、S 形和混合 OM 出现的调谐值随 NL 系数的变化而变化。对于给定的输入强度范围，系统容纳的稳定状态数量随设备长度或 NL 的增加而增大。当激光从 grating 的相反端进入设备时，通过 NL、调谐和增益-损耗参数之间的相互作用，在超低强度下即可实现非可逆开关。
引用
@article{arxiv.2404.13724,
title = {Unique multistable states in periodic structures with saturable nonlinearity. I. Conventional case and unbroken $\mathcal{PT}$-symmetric regime},
author = {S. Vignesh Raja and A. Govindarajan and M. Lakshmanan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.13724},
year = {2024}
}
备注
17 pages, 8 figures