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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

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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

Nonlocal dark soliton and its linear stability analysis

Gao Xing-Hui, Zhang Cheng-Yun, Tang Dong, Zheng Hui, Lu Da-Quan, Hu Wei
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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.
    Due to its future use in communication area, nonlocal spatial optical soliton has been a hot research topic recently. However, because of its special border condition, little research has been done on spatial dark solitons especially on its linear stability. In this paper, a method to analyze linear stability of nonlocal spatial dark soliton is put forward, moreover a numerical simulation and analysis is done on the linear stability of (1+1)-dimensional fundamental and second-order dark soliton in thermal nonlinear medium. Numerical results show that (1+1)-dimensional fundamental nonlocal dark solitons are always stable in their entire existence domain, while second-order dark solitons are oscillatorily unstable and the width of unstable domain depends on propagation constant and nonlocality degree of thermal nonlinear medium. The propagation graphs of initial input with noise addition confirms the correctness of linear stability analysis results.
    • 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.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 10804033, 11174090, 11174091), the Science Technology Innovative Research Team Program of Institution of Higher Education of Guangdong Province, China (Grant No. 06CXTD005), and the Doctoral Program Foundation of Institution of Higher Education, China (Grant No. 200805740002).
    [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 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 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 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]

    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 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 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 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] 蒋宏帆, 林机, 胡贝贝, 张肖. 非宇称时间对称耦合器中的非局域孤子.  , 2023, 72(10): 104205. doi: 10.7498/aps.72.20230082
    [2] 李森清, 张肖, 林机. 熔融耦合器中耦合模式与新型孤子结构.  , 2022, 71(23): 234207. doi: 10.7498/aps.71.20221273
    [3] 李森清, 张肖, 林机. 非局域非线性耦合器中暗孤子的传输.  , 2021, 70(18): 184206. doi: 10.7498/aps.70.20210275
    [4] 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.  , 2020, 69(1): 010301. doi: 10.7498/aps.69.20191278
    [5] 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.  , 2018, 67(6): 064207. doi: 10.7498/aps.67.20172567
    [6] 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.  , 2017, 66(5): 054208. doi: 10.7498/aps.66.054208
    [7] 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.  , 2017, 66(6): 064202. doi: 10.7498/aps.66.064202
    [8] 谢元栋. 各向异性海森伯自旋链中的高阶孤子.  , 2016, 65(20): 207501. doi: 10.7498/aps.65.207501
    [9] 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.  , 2015, 64(18): 184211. doi: 10.7498/aps.64.184211
    [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.  , 2015, 64(6): 064202. doi: 10.7498/aps.64.064202
    [11] 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.  , 2015, 64(9): 090504. doi: 10.7498/aps.64.090504
    [12] 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.  , 2014, 63(2): 024204. doi: 10.7498/aps.63.024204
    [13] 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.  , 2012, 61(15): 154211. doi: 10.7498/aps.61.154211
    [14] 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.  , 2011, 60(7): 070514. doi: 10.7498/aps.60.070514
    [15] 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.  , 2011, 60(8): 084213. doi: 10.7498/aps.60.084213
    [16] 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.  , 2010, 59(11): 7564-7569. doi: 10.7498/aps.59.7564
    [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.  , 2006, 55(2): 947-951. doi: 10.7498/aps.55.947
    [18] 江德生, 欧阳世根, 佘卫龙. 暗-暗与亮-暗光伏孤子相互作用.  , 2004, 53(11): 3777-3785. doi: 10.7498/aps.53.3777
    [19] 欧阳世根, 江德生, 佘卫龙. 复色光伏孤子的稳定性.  , 2004, 53(9): 3033-3041. doi: 10.7498/aps.53.3033
    [20] 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.  , 2001, 50(11): 2166-2171. doi: 10.7498/aps.50.2166
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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

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