周期介质中局域非线性支持的孤子

尼尔·德罗和鲍里斯·马洛米德
物理学。版次A83,033828–2011年3月24日出版

摘要

非线性周期系统,如加载到光学晶格中的光子晶体和玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC),通常用具有正弦电位的非线性薛定谔方程或Gross-Pitaevskii方程来描述。这里,我们考虑一个基于这种周期势的模型,非线性(吸引或排斥)集中在一个点或两个点的对称集合,分别由单个点表示δ函数或两者的组合δ功能。利用非线性的吸引或排斥符号,该模型产生了普通孤子或间隙孤子(GS),它们分别位于系统线性谱的半无限或有限间隙中,被钉在δ功能。这些系统的物理实现可以在光学和BEC中实现,使用不同的非线性管理变体。首先,我们证明δ函数乘以非线性项支持的族稳定的自吸引情况下的规则孤子,而由吸引力支撑的孤子族δ在没有周期势的情况下,函数是完全不稳定的。此外,我们还表明δ功能可以支持稳定的GS在自吸引和排斥模型的第一个有限带隙中。对于非线性的两个迹象,还报告了GS在第二有限带隙中的稳定性分析。在进行数值分析的同时,对半无限和前两个有限间隙中的孤子进行了解析近似,其中单个δ位于周期电位最小值或最大值的函数。在对称集为2的模型中δ函数,我们研究自发对称破缺被钉扎的孤子。考虑了两种配置δ关于潜在电位的最小值或最大值对称设置的函数。

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  • 收到日期:2010年12月9日

内政部:https://doi.org/10.103/PhysRevA.83.033828

©2011美国物理学会

作者和附属机构

尼尔·德罗鲍里斯·马洛梅

  • 以色列特拉维夫69978,特拉维夫大学工程学院电气工程学院物理电子系

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第83卷,第。2011年3月3日

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