Оптический аналог вращающегося бинарного бозе-конденсата

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Связанные нелинейные уравнения Шредингера для параксиальной оптики с двумя круговыми поляризациями света в дефокусирующей керровской среде с аномальной дисперсией по форме совпадают с уравнениями Гросса-Питаевского для бинарного бозе-конденсата холодных атомов в режиме разделения фаз. При этом винтовая симметрия оптического волновода соответствует вращению поперечного потенциала, удерживающего бозе-конденсат. Значительное влияние на распространение световой волны в такой системе оказывает «центробежная сила». Численные эксперименты для волновода эллиптического сечения выявили ранее не наблюдавшиеся в оптике характерные структуры, состоящие из квантованных вихрей и доменных стенок между двумя поляризациями.

Об авторах

В. П. Рубан

Институт теоретической физики им. Л. Д. Ландау Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: ruban@itp.ac.ru
142432, Chernogolovka, Moscow oblast, Russia

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. Tin-Lun 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, Progr. Opt. 47, 291 (2005).
  21. В. П. Рубан, Письма в ЖЭТФ 117, 292 (2023).
  22. В. П. Рубан, Письма в ЖЭТФ 117, 590 (2023).
  23. B. Van Schaeybroeck, Phys. Rev. A 78, 023624 (2008).
  24. K. Sasaki, N. Suzuki, and H. Saito, Phys. Rev. A 83, 033602 (2011).
  25. H. Takeuchi, N. Suzuki, K. Kasamatsu, H. Saito, and M. Tsubota, Phys. Rev. B 81, 094517 (2010).
  26. N. Suzuki, H. Takeuchi, K. Kasamatsu, M. Tsubota, and H. Saito, Phys. Rev. A 82, 063604 (2010).
  27. H. Kokubo, K. Kasamatsu, and H. Takeuchi, Phys. Rev. A 104, 023312 (2021).
  28. K. Sasaki, N. Suzuki, D. Akamatsu, and H. Saito, Phys. Rev. A 80, 063611 (2009).
  29. S. Gautam and D. Angom, Phys. Rev. A 81, 053616 (2010).
  30. T. Kadokura, T. Aioi, K. Sasaki, T. Kishimoto, and H. Saito, Phys. Rev. A 85, 013602 (2012).
  31. K. Sasaki, N. Suzuki, and H. Saito, Phys. Rev. A 83, 053606 (2011).
  32. D. Kobyakov, V. Bychkov, E. Lundh, A. Bezett, and M. Marklund, Phys. Rev. A 86, 023614 (2012).
  33. D. K. Maity, K. Mukherjee, S. I. Mistakidis, S. Das, P. G. Kevrekidis, S. Majumder, and P. Schmelcher, Phys. Rev. A 102, 033320 (2020).
  34. K. Kasamatsu, M. Tsubota, and M. Ueda, Phys. Rev. Lett. 91, 150406 (2003).
  35. K. Kasamatsu and M. Tsubota, Phys. Rev. A 79, 023606 (2009).
  36. P. Mason and A. Aftalion, Phys. Rev. A 84, 033611 (2011).
  37. K. Kasamatsu, H. Takeuchi, M. Tsubota, and M. Nitta, Phys. Rev. A 88, 013620 (2013).
  38. В. П. Рубан, Письма в ЖЭТФ 113, 848 (2021).
  39. В. П. Рубан, ЖЭТФ 160, 912 (2021).
  40. K. J. H. Law, P. G. Kevrekidis, and L. S. Tuckerman, Phys. Rev. Lett. 105, 160405 (2010)
  41. Erratum, Phys. Rev. Lett. 106, 199903 (2011).
  42. M. Pola, J. Stockhofe, P. Schmelcher, and P. G. Kevrekidis, Phys. Rev. A 86, 053601 (2012).
  43. S. Hayashi, M. Tsubota, and H. Takeuchi, Phys. Rev. A 87, 063628 (2013).
  44. G. C. Katsimiga, P. G. Kevrekidis, B. Prinari, G. Biondini, and P. Schmelcher, Phys. Rev. A 97, 043623 (2018).
  45. A. Richaud, V. Penna, R. Mayol, and M. Guilleumas, Phys. Rev. A 101, 013630 (2020).
  46. A. Richaud, V. Penna, and A. L. Fetter, Phys. Rev. A 103, 023311 (2021).
  47. В. П. Рубан, Письма в ЖЭТФ 113, 539 (2021).
  48. В. П. Рубан, Письма в ЖЭТФ 115, 450 (2022).
  49. V. P.Ruban, W. Wang, C. Ticknor, and P. G. Kevrekidis, Phys. Rev. A 105, 013319 (2022).
  50. X. Liu, B. Zhou, H. Guo, and M. Bache, Opt. Lett. 40, 3798 (2015).
  51. X. Liu and M. Bache, Opt. Lett. 40, 4257 (2015).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023