Неоднородно заполненные вихревые кольца в нелинейной оптике

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В рамках модели связанных нелинейных уравнений Шредингера численно выявлен новый тип долгоживущих уединенных структур для параксиальной оптики с двумя круговыми поляризациями света в однородной дефокусирующей Керровской среде с аномальной дисперсией групповой скорости. Найденный гибридный трехмерный солитон представляет собой вихревое кольцо на фоне плоской волны в одной из компонент, причем сердцевина вихря неоднородно по азимутальному углу заполнена другой компонентой. Существование в определенной параметрической области таких квазистационарных структур с пониженной симметрией связано с насыщением так называемой сосисочной неустойчивости, обусловленной эффективным поверхностным натяжением доменной стенки между двумя поляризациями.

Об авторах

В. П Рубан

Институт теоретической физики им. Л.Д.Ландау РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: ruban@itp.ac.ru

Список литературы

  1. Y. Kivshar and G. P. Agrawal, Optical Solitons: From Fibers to Photonic Crystals, 1st ed., Academic Press, California, USA (2003).
  2. V.E. Zakharov and S. Wabnitz, Optical Solitons: Theoretical Challenges and Industrial Perspectives, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg (1999).
  3. B.A. Malomed, Multidimensional Solitons, AIP Publishing (online), Melville, N. Y. (2022); https://doi.org/10.1063/9780735425118.
  4. F. Baronio, S. Wabnitz, and Yu. Kodama, Phys. Rev. Lett. 116, 173901 (2016).
  5. P.G. Kevrekidis, D. J. Frantzeskakis, and R. Carretero-Gonz'alez, The Defocusing Nonlinear Schr¨odinger Equation: From Dark Solitons to Vortices and Vortex Rings, SIAM, Philadelphia (2015).
  6. А.Л. Берхоер, В.Е. Захаров, ЖЭТФ 58, 903 (1970).
  7. T.-L. Ho and V.B. Shenoy, Phys. Rev. Lett. 77, 3276 (1996).
  8. H. Pu and N.P. Bigelow, Phys. Rev. Lett. 80, 1130 (1998).
  9. B. P. Anderson, P.C. Haljan, C. E. Wieman, and E.A. Cornell, Phys. Rev. Lett. 85, 2857 (2000).
  10. S. Coen and M. Haelterman, Phys. Rev. Lett. 87, 140401 (2001).
  11. G. Modugno, M. Modugno, F. Riboli, G. Roati, and M. Inguscio, Phys. Rev. Lett. 89, 190404 (2002).
  12. E. Timmermans, Phys. Rev. Lett. 81, 5718 (1998).
  13. P. Ao and S.T. Chui, Phys. Rev. A 58, 4836 (1998).
  14. M. Haelterman and A.P. Sheppard, Phys. Rev. E 49, 3389 (1994).
  15. M. Haelterman and A.P. Sheppard, Phys. Rev. E 49, 4512 (1994).
  16. A.P. Sheppard and M. Haelterman, Opt. Lett. 19, 859 (1994).
  17. Yu. S. Kivhsar and B. Luther-Davies, Phys. Rep. 298, 81 (1998).
  18. N. Dror, B.A. Malomed, and J. Zeng, Phys. Rev. E 84, 046602 (2011).
  19. A.H. Carlsson, J.N. Malmberg, D. Anderson, M. Lisak, E.A. Ostrovskaya, T. J. Alexander, and Yu. S. Kivshar, Opt. Lett. 25, 660 (2000).
  20. A. S. Desyatnikov, L. Torner, and Yu. S. Kivshar, Progress in Optics 47, 291 (2005).
  21. В.П. Рубан, Письма в ЖЭТФ 117, 292 (2023).
  22. B. van Schaeybroeck, Phys. Rev. A 78, 023624 (2008).
  23. K. Sasaki, N. Suzuki, and H. Saito, Phys. Rev. A 83, 033602 (2011).
  24. H. Takeuchi, N. Suzuki, K. Kasamatsu, H. Saito, and M. Tsubota, Phys. Rev. B 81, 094517 (2010).
  25. N. Suzuki, H. Takeuchi, K. Kasamatsu, M. Tsubota, and H. Saito, Phys. Rev. A 82, 063604 (2010).
  26. H. Kokubo, K. Kasamatsu, and H. Takeuchi, Phys. Rev. A 104, 023312 (2021).
  27. K. Sasaki, N. Suzuki, D. Akamatsu, and H. Saito, Phys. Rev. A 80, 063611 (2009).
  28. S. Gautam and D. Angom, Phys. Rev. A 81, 053616 (2010).
  29. T. Kadokura, T. Aioi, K. Sasaki, T. Kishimoto, and H. Saito, Phys. Rev. A 85, 013602 (2012).
  30. K. Sasaki, N. Suzuki, and H. Saito, Phys. Rev. A 83, 053606 (2011).
  31. D. Kobyakov, V. Bychkov, E. Lundh, A. Bezett, and M. Marklund, Phys. Rev. A 86, 023614 (2012).
  32. D.K. Maity, K. Mukherjee, S. I. Mistakidis, S. Das, P.G. Kevrekidis, S. Majumder, and P. Schmelcher, Phys. Rev. A 102, 033320 (2020).
  33. K. Kasamatsu, M. Tsubota, and M. Ueda, Phys. Rev. Lett. 91, 150406 (2003).
  34. K. Kasamatsu and M. Tsubota, Phys. Rev. A 79, 023606 (2009).
  35. P. Mason and A. Aftalion, Phys. Rev. A 84, 033611 (2011).
  36. K. Kasamatsu, M. Tsubota, and M. Ueda, Phys. Rev. Lett. 93, 250406 (2004).
  37. H. Takeuchi, K. Kasamatsu, M. Tsubota, and M. Nitta, Phys. Rev. Lett. 109, 245301 (2012).
  38. M. Nitta, K. Kasamatsu, M. Tsubota, and H. Takeuchi, Phys. Rev. A 85, 053639 (2012).
  39. K. Kasamatsu, H. Takeuchi, M. Tsubota, and M. Nitta, Phys. Rev. A 88, 013620 (2013).
  40. В.П. Рубан, Письма в ЖЭТФ 113, 848 (2021).
  41. В.П. Рубан, ЖЭТФ 160, 912 (2021).
  42. K. J.H. Law, P.G. Kevrekidis, and L. S. Tuckerman, Phys. Rev. Lett. 105, 160405 (2010)
  43. Erratum, Phys. Rev. Lett. 106, 199903 (2011).
  44. M. Pola, J. Stockhofe, P. Schmelcher, and P.G. Kevrekidis, Phys. Rev. A 86, 053601 (2012).
  45. S. Hayashi, M. Tsubota, and H. Takeuchi, Phys. Rev. A 87, 063628 (2013).
  46. A. Richaud, V. Penna, R. Mayol, and M. Guilleumas, Phys. Rev. A 101, 013630 (2020).
  47. A. Richaud, V. Penna, and A.L. Fetter, Phys. Rev. A 103, 023311 (2021).
  48. В.П. Рубан, Письма в ЖЭТФ 113, 539 (2021).
  49. В.П. Рубан, Письма в ЖЭТФ 115, 450 (2022).
  50. V.P. Ruban, W. Wang, C. Ticknor, and P.G. Kevrekidis, Phys. Rev. A 105, 013319 (2022).
  51. G.C. Katsimiga, P.G. Kevrekidis, B. Prinari, G. Biondini, and P. Schmelcher, Phys. Rev. A 97, 043623 (2018).
  52. X. Liu, B. Zhou, H. Guo, and M. Bache, Opt. Lett. 40, 3798 (2015).
  53. X. Liu and M. Bache, Opt. Lett. 40, 4257 (2015).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023