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Formation and properties of a discrete family of dissipative solitons in a nonlinear optical system

In dieser Arbeit werden dissipative räumliche Solitonen mit experimentellen und theoretischen Methoden untersucht. Die Strukturen werden als lokalisierte Polarisationszustände in der transversalen Feldverteilung eines Laserstrahls beobachtet, der ein optisch nichtlineares System durchläuft. Im Gegensatz zu bisherigen experimentellen Beobachtungen dissipativer Solitonen wird eine Sequenz von Solitonen höherer Ordnung beobachtet, die sich in ihrer inneren Struktur unterscheiden. Ein Schwerpunkt der Arbeit liegt in der Identifikation und Charakterisierung der Mechanismen, die zur Bildung der Solitonen beitragen. Es zeigt sich, dass die Stabilitätseigenschaften der Solitonen eng mit der Dynamik von Schaltfronten verknüpft sind, die zwei stabile räumlich ausgedehnte Zustände des Systems verbinden. Der Existenzbereich der einzelnen Strukturen wird hinsichtlich der wichtigsten Parameter experimentell und numerisch untersucht.

In this work, spatial dissipative solitons are analyzed by means of experimental and theoretical methods. The structures are observed as localized polarization states in the transverse field distribution of a laser beam which passes through an optically nonlinear system. In contrast to previous experimental observations of dissipative solitons, a sequence of higher-order solitons which differ in their inner structure is observed. A main part of this work is devoted to the identification and characterization of the mechanisms that lead to the formation of stable solitons. It turns out that the stability properties of the solitons are closely linked with the dynamics of switching fronts that connect two stable spatially extended states of the system. The region of existence of the individual solitons is experimentally and numerically determined with respect to the most important parameters.

Titel: Formation and properties of a discrete family of dissipative solitons in a nonlinear optical system
Verfasser: Pesch, Matthias
Gutachter: Lange, Wulfhard Normdaten
Organisation: FB 11: Physik
Dokumenttyp: Dissertation/Habilitation
Medientyp: Text
Erscheinungsdatum: 2006
Publikation in MIAMI: 06.03.2007
Datum der letzten Änderung: 09.03.2016
Schlagwörter: Strukturbildung; Dissipative Solitonen; Frontdynamik; Nichtlineare Optik; Einspiegelanordnung
Fachgebiete: Physik
Sprache: Englisch
Format: PDF-Dokument
URN: urn:nbn:de:hbz:6-09569650507
Permalink: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:6-09569650507
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