Soliton generation and control in engineered materials

Tesis doctoral de Olga Borovkova

Los solitones ópticos proporcionan oportunidades únicas para el control de la luz mediante luz. Actualmente, el campo de la formación de solitones en materiales naturales está bien desarrollado, ya que las principales propiedades de los posibles solitonesestán bien comprendidas y se han observado experimentalmente en una variedad de materiales y configuraciones físicas. Esto incluye materiales con non-linealidadcúbica, cuadrática,fotorrefractiva, saturable, no local y térmica.Nuevas oportunidades para la generación y control de solitones pueden ser posibles en materiales artificiales, cuyas propiedades pueden ser modificados a voluntad. Esto incluye, por ejemplo, las modulaciones de los parámetros principales del material así como las ganancias o pérdidas o materiales con propiedades lineales y no lineales con modulaciones transversales superficiales del índice de refracción lineal y el coeficiente de no linealidad. La exploración de la existencia, estabilidad y propiedades dinámicas de solitones en materiales conservativos y disipativos es el objeto de esta tesis doctoral. estudiamos solitones fundamentales y de orden superior en materiales artificiales con índice de refracción lineal no homogéneo y no lineal.Demostramos que pueden existir solitones de dos dimensiones estables en lattices no linealescon dominios transversalmente alternos con no linealidades cúbicos y saturables. Consideramos solitones-multi-componentesen materiales donde uno de los componentes está afectado por la modulación del índice de refracción o no linealidad mientras que el otro componente se propaga como si estuviera en un medio no lineal uniforme. Estudiamos si la modulación de fase cruzada entre los componentes permite la estabilización del estado solitón. estudiamos también medios con no linealidad auto-desfocalizante que decrece rápidamente desde el centro hacia la periferia. En contraste con la creencia común, hemos encontrado que tales materiales soportan solitones brillantes estables cuando la no linealidad crece hacia la periferia con suficiente rapidez. Consideramos diferentes formas de la no-linealidad y analizamos los tipos de solución solitón que existen en cada caso.Los materiales no lineales con distribución espacial complejas de ganancias y pérdidas también ofrecen importantes oportunidades para lageneración de solitones., Incluyendo multipolos y vórtices. Estudiamos solitonesunidimensionales en materiales auto-focalizantes y auto-desfocalizantes en geometrías simples y complejas de ganancia y absorción. Abordamosestructuras con vórtices estacionarios y también vórtices con distribuciones de intensidad modulada azimutalmente. Por último, se estudia la posibilidad de formar light bullets en medios no lineales con propiedades no homogéneas.

 

Datos académicos de la tesis doctoral «Soliton generation and control in engineered materials«

  • Título de la tesis:  Soliton generation and control in engineered materials
  • Autor:  Olga Borovkova
  • Universidad:  Politécnica de catalunya
  • Fecha de lectura de la tesis:  11/10/2013

 

Dirección y tribunal

  • Director de la tesis
    • LLuis Torner Sabata
  • Tribunal
    • Presidente del tribunal: dumitru Mihalache
    • José María Soto crespo (vocal)
    • (vocal)
    • (vocal)

 

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