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非局域暗孤子及其稳定性分析

高星辉 张承云 唐冬 郑晖 陆大全 胡巍

非局域暗孤子及其稳定性分析

高星辉, 张承云, 唐冬, 郑晖, 陆大全, 胡巍
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  • 由于其在通信领域潜在的应用前景, 非局域空间孤子一直是研究热点. 但空间非局域暗孤子由于其边界的特殊性, 对其特别是稳定性方面研究甚少. 提出了非局域暗孤子稳定性分析理论, 并对热非线性体介质中1+1维基态和二阶暗孤子的稳定性进行了数值分析和研究, 得到了稳定性图. 从稳定性分析图可知: 在热非线性体介质中, 1+1维基态暗孤子在其存在区域总是稳定的, 而1+1维二阶暗孤子是震荡不稳定的, 其不稳定区域的宽度与传播常数以及介质的非局域程度有关. 为了验证非局域暗孤子稳定性分析理论的正确性, 对加噪声初始输入的传输进行数值模拟得到了传输图, 传输图表明稳定性分析理论的正确性.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10804033,11174090,11174091)、广东省高等学校科技创新团队计划(批准号:06CXTD005)和教育部高等学校博士学科点专项科研基金(批准号:200805740002)资助的课题.
    [1]

    Hu W, Zhang T, Guo Q, Xuan L, Lan S 2006 Appl. Phys. Lett. 89 071111

    [2]

    Cao J N, Guo Q 2005 Acta Phys. Sin. 54 3688 (in Chinese) [曹觉能, 郭旗2005 物理学报 54 3688]

    [3]

    Jiang D S, Ouyang S G, She W L 2004 Acta Phys. Sin. 53 3777 (in Chinese) [江德生, 欧阳世根, 佘卫龙 2004 物理学报 53 3777]

    [4]

    Xu Z Y, Kartashov Y V, Torner L 2005 Opt. Lett. 30 3171

    [5]

    Dong L W, Ye F W 2010 Phys. Rev. A 81 013815

    [6]

    Kartashov Y V, Vysloukh V A, Torner L 2009 Opt. Lett. 34 283

    [7]

    Kartashov Y V, Torner L 2006 Opt. Lett. 31 2172

    [8]

    Yang Z J, Ma X K, Lu D Q, Zheng Y Z, Gao X H, Hu W 2011 Opt. Express 19 4890

    [9]

    Ye F W, Kartashov Y V, Torner L 2008 Phys. Rev. A 77 033829

    [10]

    Ma X K, Yang Z J, Lu D Q, Guo Q, Hu W 2011 Phys. Rev. A 83 033829

    [11]

    Ma X K, Yang Z J, Lu D Q, Guo Q, Hu W 2011 Phys. Rev. A 83 053831

    [12]

    Ma X K, Yang Z J, Lu D Q, Guo Q, Hu W 2011 Phys. Rev. A 83 033802

    [13]

    Dreischuh A, Neshev D N, Petersen D E, Bang O, Krolikowski W 2006 Phys. Rev. Lett. 96 043901

    [14]

    Nikolov N I, Neshev D, Krolikowski W, Bang O, Rasmussen J J, Christiansen P L 2004 Opt. Lett. 29 286

    [15]

    Fischer R, Neshev D N, Krolikowski W, Kivshar Y S, Iturbe-Castillo D, Chavez-Cerda S, Meneghetti M R, Caetano D P, Hickman J M 2006 Opt. Lett. 31 3010

    [16]

    Kong Q, Wang Q, Bang O, Krolikowski W 2010 Opt. Lett. 35 2152

    [17]

    Gao X H, Yang Z J, Zhou L H, Zheng Y Z, Lu D Q, Hu W 2011 Acta Phys. Sin. 60 084213 (in Chinese) [高星辉, 杨振军, 周罗红, 郑一周, 陆大全, 胡巍 2011 物理学报 60 084213]

    [18]

    Armaroli A, Trillo S, Fratalocchi A 2009 Phys. Rev. A 80 053803

    [19]

    Krolikowski W, Bang O, Rasmussen J J, Wyller J 2001 Phys. Rev. E 64 016612

    [20]

    Wyller J, Krolikowski W, Bang O, Rasmussen J J 2002 Phys. Rev. E 66 066615

    [21]

    Krolikowski W, Bang O, Rasmussen J J, Wyller J 2001 Phys. Rev. E 64 016612

  • [1]

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    [3]

    Jiang D S, Ouyang S G, She W L 2004 Acta Phys. Sin. 53 3777 (in Chinese) [江德生, 欧阳世根, 佘卫龙 2004 物理学报 53 3777]

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    Ma X K, Yang Z J, Lu D Q, Guo Q, Hu W 2011 Phys. Rev. A 83 053831

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    Ma X K, Yang Z J, Lu D Q, Guo Q, Hu W 2011 Phys. Rev. A 83 033802

    [13]

    Dreischuh A, Neshev D N, Petersen D E, Bang O, Krolikowski W 2006 Phys. Rev. Lett. 96 043901

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    Nikolov N I, Neshev D, Krolikowski W, Bang O, Rasmussen J J, Christiansen P L 2004 Opt. Lett. 29 286

    [15]

    Fischer R, Neshev D N, Krolikowski W, Kivshar Y S, Iturbe-Castillo D, Chavez-Cerda S, Meneghetti M R, Caetano D P, Hickman J M 2006 Opt. Lett. 31 3010

    [16]

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    Gao X H, Yang Z J, Zhou L H, Zheng Y Z, Lu D Q, Hu W 2011 Acta Phys. Sin. 60 084213 (in Chinese) [高星辉, 杨振军, 周罗红, 郑一周, 陆大全, 胡巍 2011 物理学报 60 084213]

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    Krolikowski W, Bang O, Rasmussen J J, Wyller J 2001 Phys. Rev. E 64 016612

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    Wyller J, Krolikowski W, Bang O, Rasmussen J J 2002 Phys. Rev. E 66 066615

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    Krolikowski W, Bang O, Rasmussen J J, Wyller J 2001 Phys. Rev. E 64 016612

  • [1] 高星辉, 唐冬, 张承云, 郑晖, 陆大全, 胡巍. 非局域表面暗孤子及其稳定性分析. 物理学报, 2014, 63(2): 024204. doi: 10.7498/aps.63.024204
    [2] 潘楠, 黄平, 黄龙刚, 雷鸣, 刘文军. 非均匀光纤中暗孤子传输特性研究. 物理学报, 2015, 64(9): 090504. doi: 10.7498/aps.64.090504
    [3] 高星辉, 杨振军, 周罗红, 郑一周, 陆大全, 胡巍. 非局域程度对空间暗孤子相互作用的影响. 物理学报, 2011, 60(8): 084213. doi: 10.7498/aps.60.084213
    [4] 蔡善勇, 梅磊, 彭虎庆, 陆大全, 胡巍. 非局域非线性介质中多极表面光孤子的解析解及其稳定性分析. 物理学报, 2012, 61(15): 154211. doi: 10.7498/aps.61.154211
    [5] 欧阳世根, 江德生, 佘卫龙. 复色光伏孤子的稳定性. 物理学报, 2004, 53(9): 3033-3041. doi: 10.7498/aps.53.3033
    [6] 唐娜, 杨雪滢, 宋琳, 张娟, 李晓霖, 周志坤, 石玉仁. 三体相互作用下准一维玻色-爱因斯坦凝聚体中的带隙孤子及其稳定性. 物理学报, 2020, 69(1): 010301. doi: 10.7498/aps.69.20191278
    [7] 江德生, 欧阳世根, 佘卫龙. 暗-暗与亮-暗光伏孤子相互作用. 物理学报, 2004, 53(11): 3777-3785. doi: 10.7498/aps.53.3777
    [8] 吴丹丹, 佘卫龙. 线性吸收介质非局域线性电光效应的耦合波理论. 物理学报, 2017, 66(6): 064202. doi: 10.7498/aps.66.064202
    [9] 石玉仁, 张娟, 杨红娟, 段文山. mKdV方程的双扭结单孤子及其稳定性研究. 物理学报, 2010, 59(11): 7564-7569. doi: 10.7498/aps.59.7564
    [10] 杜英杰, 谢小涛, 杨战营, 白晋涛. 电磁诱导透明系统中的暗孤子. 物理学报, 2015, 64(6): 064202. doi: 10.7498/aps.64.064202
    [11] 闫青, 贾维国, 于宇, 张俊萍, 门克内木乐. 拉曼增益对高双折射光纤中暗孤子俘获的影响. 物理学报, 2015, 64(18): 184211. doi: 10.7498/aps.64.184211
    [12] 佘卫龙, 王晓生, 何国岗, 陶孟仙, 林励平, 李荣基. 折射率改变为正的光折变晶体中形成一维光伏暗孤子. 物理学报, 2001, 50(11): 2166-2171. doi: 10.7498/aps.50.2166
    [13] 黄光侨, 林机. 竞争非局域三次五次非线性介质中孤子的传输特性. 物理学报, 2017, 66(5): 054208. doi: 10.7498/aps.66.054208
    [14] 谭康伯, 路宏敏, 官乔, 张光硕, 陈冲冲. 电磁诱导透明暗孤子的耗散变分束缚分析. 物理学报, 2018, 67(6): 064207. doi: 10.7498/aps.67.20172567
    [15] 谢元栋. 各向异性海森伯自旋链中的高阶孤子. 物理学报, 2016, 65(20): 207501. doi: 10.7498/aps.65.207501
    [16] 张蔚曦, 佘彦超, 王登龙. 计及两体和三体作用下的二维凝聚体中的孤子特性. 物理学报, 2011, 60(7): 070514. doi: 10.7498/aps.60.070514
    [17] 王 岩, 韩晓艳, 任慧志, 侯国付, 郭群超, 朱 锋, 张德坤, 孙 建, 薛俊明, 赵 颖, 耿新华. 相变域硅薄膜材料的光稳定性. 物理学报, 2006, 55(2): 947-951. doi: 10.7498/aps.55.947
    [18] 欧阳玉, 彭景翠, 王 慧, 易双萍. 碳纳米管的稳定性研究. 物理学报, 2008, 57(1): 615-620. doi: 10.7498/aps.57.615
    [19] 张娟, 周志刚, 石玉仁, 杨红娟, 段文山. 修正KP方程及其孤波解的稳定性. 物理学报, 2012, 61(13): 130401. doi: 10.7498/aps.61.130401
    [20] 王参军, 李江城, 梅冬成. 噪声对集合种群稳定性的影响. 物理学报, 2012, 61(12): 120506. doi: 10.7498/aps.61.120506
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-07-04
  • 修回日期:  2012-08-13
  • 刊出日期:  2013-02-05

非局域暗孤子及其稳定性分析

  • 1. 广州大学电子信息工程系, 广州 510006;
  • 2. 华南师范大学, 光子信息技术广东省高校重点实验室, 广州 510631
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:10804033,11174090,11174091)、广东省高等学校科技创新团队计划(批准号:06CXTD005)和教育部高等学校博士学科点专项科研基金(批准号:200805740002)资助的课题.

摘要: 由于其在通信领域潜在的应用前景, 非局域空间孤子一直是研究热点. 但空间非局域暗孤子由于其边界的特殊性, 对其特别是稳定性方面研究甚少. 提出了非局域暗孤子稳定性分析理论, 并对热非线性体介质中1+1维基态和二阶暗孤子的稳定性进行了数值分析和研究, 得到了稳定性图. 从稳定性分析图可知: 在热非线性体介质中, 1+1维基态暗孤子在其存在区域总是稳定的, 而1+1维二阶暗孤子是震荡不稳定的, 其不稳定区域的宽度与传播常数以及介质的非局域程度有关. 为了验证非局域暗孤子稳定性分析理论的正确性, 对加噪声初始输入的传输进行数值模拟得到了传输图, 传输图表明稳定性分析理论的正确性.

English Abstract

参考文献 (21)

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