Sobre el Ensanchamiento Espectral Asimétrico de un Tren de Ondas Modulado Hidrodinámicamente en el Régimen Óptico
Autores: Waseda, Takuji; Fujimoto, Wataru; Chabchoub, Amin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Sobre el Ensanchamiento Espectral Asimétrico de un Tren de Ondas Modulado Hidrodinámicamente en el Régimen Óptico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Modulación de amplitud
Tren de ondas en propagación
Fibras ópticas
No linealidad
Ancho de banda espectral
NLSE
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Se ha observado la modulación de amplitud de un tren de ondas en propagación en varios medios, incluyendo la hidrodinámica y las fibras ópticas. La notable diferencia de los trenes de ondas en propagación en estos medios es la magnitud de la no linealidad y el ancho espectral asociado. Los parámetros de no linealidad y dispersión de las fibras ópticas son dos órdenes de magnitud más pequeños que los de sus contrapartes hidrodinámicas, y por lo tanto, se consideran mejores para asegurar la aproximación de envolvente de variación lenta (SVEA) de las ecuaciones de Schrödinger no lineales (NLSE). Mientras que la mayoría de los experimentos ópticos demuestran soluciones simétricas similares a la NLSE, estudios experimentales de Dudley et al. (Optics Express, 2009, 17, 21497-21508) muestran una evolución espectral asimétrica en la dinámica de ondas electromagnéticas inestables con altas intensidades. Motivados por este resultado, se resuelve numéricamente la ecuación de Euler hidrodinámica para estudiar la evolución a largo plazo de un tren de ondas modulado por ondas de agua en el régimen óptico, es decir, con pequeña inclinación y ancho espectral. A medida que se aumenta la inclinación inicial, manteniendo el ancho espectral inicial y aumentando así el Índice de Benjamin-Feir, la modulación se localiza y aparece un espectro asimétrico y amplio. Mientras que la desviación de la evolución de la solución NLSE es el resultado de la dinámica de banda ancha de la interacción de ondas libres, la asimetría resultante del espectro es una consecuencia de la violación de la SVEA.
Descripción
Se ha observado la modulación de amplitud de un tren de ondas en propagación en varios medios, incluyendo la hidrodinámica y las fibras ópticas. La notable diferencia de los trenes de ondas en propagación en estos medios es la magnitud de la no linealidad y el ancho espectral asociado. Los parámetros de no linealidad y dispersión de las fibras ópticas son dos órdenes de magnitud más pequeños que los de sus contrapartes hidrodinámicas, y por lo tanto, se consideran mejores para asegurar la aproximación de envolvente de variación lenta (SVEA) de las ecuaciones de Schrödinger no lineales (NLSE). Mientras que la mayoría de los experimentos ópticos demuestran soluciones simétricas similares a la NLSE, estudios experimentales de Dudley et al. (Optics Express, 2009, 17, 21497-21508) muestran una evolución espectral asimétrica en la dinámica de ondas electromagnéticas inestables con altas intensidades. Motivados por este resultado, se resuelve numéricamente la ecuación de Euler hidrodinámica para estudiar la evolución a largo plazo de un tren de ondas modulado por ondas de agua en el régimen óptico, es decir, con pequeña inclinación y ancho espectral. A medida que se aumenta la inclinación inicial, manteniendo el ancho espectral inicial y aumentando así el Índice de Benjamin-Feir, la modulación se localiza y aparece un espectro asimétrico y amplio. Mientras que la desviación de la evolución de la solución NLSE es el resultado de la dinámica de banda ancha de la interacción de ondas libres, la asimetría resultante del espectro es una consecuencia de la violación de la SVEA.