ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МНОГОМЕРНЫХ NLS-СОЛИТОНОВ В НЕОДНОРОДНОЙ И НЕСТАЦИОНАРНОЙ СРЕДЕ

Abstract

На основе аналитических и численных подходов изучается устойчивость и динамика взаимодействия неодномерных солитоноподобных решений обобщенного нелинейного уравнения Шредингера (GNLS), описывающего волны в плазме, оптоволокне и плоских оптических волноводах с учетом неоднородности и нестационарности среды распространения. Получены достаточные условия устойчивости 2-мерных и 3-мерных решений и показано, что даже в наиболее простом 1-мерном случае уравнение GNLS может иметь устойчивые и квазиустойчивые решения типа солитонов и бризеров, а также неустойчивые, рассеивающиеся со временем, решения. Полученные результаты могут быть полезны в многочисленных приложениях в физике плазмы, нелинейной оптике и многих других областях физики.

On the basis of the analytical and numerical approaches the stability and dynamics of interaction of the multidimensional soliton-like solutions of the generalized nonlinear Schr¨odinger equation, which describes the waves in a plasma, fiber and planar optical waveguides, taking into account inhomogeneity and nonstationarity of propagation medium, is studied. The sufficient conditions of stability of the 2-dimensional and 3-dimensional solutions are obtained, and it is shown that even in the simplest 1-dimensional case the GNLS equation can have stable and quasi-stable solutions of the soliton and breather types and also unstable solutions which disperses with time. Obtained results can be useful in numerous applications in plasma physics, nonlinear optics and in many other fields of physics.