نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده فیزیک، دانشگاه تبریز، تبریز قطب فوتونیک، دانشگاه تبریز، تبریز

2 دانشکده فیزیک، دانشگاه تبریز، تبریز پردیس بین‌المللی دانشگاه تبریز، تبریز پژوهشکده رانشگرهای فضایی، پژوهشگاه فضایی ایران، تبریز

3 پژوهشکده رانشگرهای فضایی، پژوهشگاه فضایی ایران، تبریز

4 دانشکده علوم و فناوری، دانشگاه اینسوبریا، کومو، ایتالیا

چکیده

سالیتون‌های کاواک (لکۀ روشن و یا تاریک نوری که با گذشت زمان هیچ تغییری در وضعیت­شان رخ نمی‌دهد) به‌عنوان یکی از جذاب‌ترین ساختارهای جایگزیده، همواره موردتوجه قرار داشته‌اند. در داخل مشددها، با ایجاد تعادل بین اثرات خطی و غیرخطی و همچنین بین تلفات و تزریق نور، یک سالیتون فضایی- زمانی1 تشکیل می‌شود. در مطالعات قبلی سالیتون‌های کاواک، از بررسی زمانی و تحولات سالیتون در راستای انتشار (z) صرف‌نظر شده بود. در این مقاله رفتار سالیتون‌ها با اعمال دینامیک زمانی ‎و مطالعۀ رفتار آنها برای هر z دلخواه بررسی‌شده است. با در نظر گرفتن این موضوع، درصورتی‌که سالیتون‌ها داخل مشدد فعال قرار گیرند نوع خاصی از سالیتون‌ها به نام سالیتون فازی تشکیل خواهد شد. در این مقاله با استفاده از شبیه‌سازی، رفتار اندرکنشی سالیتون‌های فازی و نیز شرایط اندرکنش دو سالیتون برای کلیدزنی بررسی‌شده است. رفتار تک سالیتون موجود در مشدد بعد از اعمال سالیتون دوم با شرایط دست‌سانی مخالف مطالعه و با استفاده از این ایده، خاموش‌سازی هر دو سالیتون بررسی‌شده و مشخصات لازم برای این امر تعیین شده است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The study of twin phase solitons interaction and switching

نویسندگان [English]

  • R Kheradmand 1
  • M M Shafieh 2
  • Mohammad Ghahramai 3
  • Franco Prati 4

1 Laser and optics department, Physics faculty, University of Tabriz Iranian Photonics Excellence, University of Tabriz,,Tabriz,. Iran

2 Physics Faculty, University of Tabriz, Tabriz Aras International Campus, University of Tabriz, Tabriz, Iran Space Thrusters Research Institute, Iranian Space Research Center Tabriz Iran

3 Space Thrusters Research Institute, Iranian Space Research CenterT,abriz Iran

4 Dipartimento di Scienza e Alta Tecnologia, Università dell’Insubria, via Valleggio 11, 22100, Como, Italy

چکیده [English]

Cavity solitons as part of dissipative localized structures have been of great interest. In cavity, there must be the double balance between dispersion phenomenon and nonlinear phenomena and at the same time the cavity losses are made up for by pumping continuous-wave coherent driving which leads to the formation of  Spatio-temporal soliton. In previous studies z direction has neglected in the cavity. By taking into account of this direction the new type of solitons named “phase soliton” is introduced. In this paper, we studied the ring cavity in more detail and the intraction of duble phase soliton. We find out, switching  ON and OFF process of phase soliton. Also   the optimal conditions for switching ON/OFF was determined.

کلیدواژه‌ها [English]

  • nonlinear optics
  • cavity solitons
  • phase solitons
  • optical switching
  1. L A Lugiato and R Lefever, Rev. Lett. 58 (1987) 2209.
  2. S Fauve and O Thual, Rev. Lett. 64 (1990) 282.
  3. P Coullet, C Riera, and C Tresser, Rev. Lett. (PRL), 84 (2000) 3069.
  4. F Leo, S Coen, P Kockaert, S Gorza, P Emplit, and M Haelterman, Photon 4 (2010) 471.
  5. P Grelu, and N Akhmediev, Photon. 6 (2012) 84.
  6. F Gustave, C Rimoldi, P Walczak, L Columbo, M Brambilla, F Prati, G Tissoni, and S Barland, Phys. J. D (EPJ) 71 (2017) 154
  7. F Gustave, L Columbo, G Tissoni, M Brambilla, F Prati, and S Barland, Rev. A (PRA) 93 (2016) 063824.
  8. F Gustave, L Columbo, G Tissoni, M Brambilla, F Prati, B Kelleher, B Tykalewicz, and S Barland, Rev. Lett. (PRL) 115 (2015) 043902.
  9. S Anbardan, R Kheradmand, and F Prati, JNP, 13 (2018) 012502.
  10. C Rimoldi, F Gustave, L Columbo, M Brambilla, S Barland, F Prati, and G Tissoni, OSA 25 (2017) 22018.
  11. H Chat, A Pikovsky, O Rudzick, Physica D 131 (1999), 17
  12. M Eslami and R Kheradmand, Optical Review 19 (2012) 242.
  13. G H Shakarab, R Kheradmand, M A Bolorizadeh, and F Prati, Applied Sciences 9 (2019) 4351.
  14. L Lugiato, F Prati, and M Brambilla, “Nonlinear Optical Systems”, Cambridge University Press (2015).
  15. J W Firth, and C O Weiss, OPN 13 (2002) 54.
  16. L Lugiato, IEEE J. Quantum Electron 39 (2003) 193.
  17. A Biswas, Y Yildirim, E Yasar, H Triki, A S Alshomrani, M Z Ullah, and M Belic, Optik, 160 (2018) 44.
  18. P Parra-Rivas, D Gomila, P Colet, and L Gelens, Eur. Phys. J. D 71 (2017) 1.
  19. 19. T Herr, V Brasch, J D. Jost, C Y Wang, N M Kondratiev, M L Gorodetsky, and T J Kippenberg, Photon 8 (2014) 145.
  20. S Yanchuk, S Ruschel, J Sieber, and M Wolfrum, Phys. Rev. Lett. (PRL) 23 (2019) 053901.
  21. L Munsberg, J Javaloyes, and S V Gurevich, AIP Chaos 30 (2020) 063137.