Введение
1. Теория солитонов в лазерах с насыщающимся поглотителем с безынерционной нелинейностью 15
1.1.Эволюционные уравнения, описывающие нелинейную динамику света в резонаторах 20
1.1.1. Краткий вывод уравнений Максвелла-Блоха из волнового уравнения и материальных уравнений, позволяющий рассчитать нормировки координат, населенностей атомов, и амплитуд поля 20
1.1.2. Основное параболическое уравнение. 25
1.2. Дифракционные волны переключения и солитоны в лазерах с насыщающимся поглотителем: безынерционная нелинейность 28
1.3. Классификация типов локализованных состояний, и демонстрация частицеподобных свойств одномерных диссипативных солитонов 36
1.4. Сценарии нарушения устойчивости стационарных состояний: возбуждение колеблющихся и вращающихся солитонов 40
1.5. Упругие и неупругие взаимодействия в процессе столкновения движущихся солитонов 47
1.5.1. Движущиеся и осциллирующие поперечно-одномерные лазерные солитоны 47
1.5.2. Комплексы движущихся поперечно одномерных лазерных солитонов 57
1.5.3. Некогерентная слабая связь лазерных солитонов 61
1.5.4. Комплексы синфазных двумерных лазерных солитонов 66
1.5.5. Столкновения одномерных асимметричных пространственных лазерных солитонов 77
1.6. Влияние неоднородностей среды и края зеркала на движение солитонов .90
1.6.1. Численное моделирование взаимодействия двумерного лазерного солитона с границей зеркал резонатора 90
1.6.2. Движение диссипативных солитонов в лазере с плавной поперечной неоднородностью 101
1.7. Дискретный спектр солитонов и устойчивость линейных возмущений в безинерционных лазерах 119
1.7.1. Дикретный спектр параметров лазерных солитонов 119
1.7.2. Устойчивость линейных возмущений лазерных солитонов 129
2. STRONG Лазерные вихревые солитоны и комплексы солитонов с сильной и слабой
связью STRONG 136
2.1. Устойчивость солитонов с дислокацией волнового фронта в лазере с
насыщающимся поглощением 139
2.1.1. Нестационарные многовихревые и делящиеся солитоноподобные структуры лазерного излучения 140
2.1.2. Устойчивость локализованных дислокаций волнового фронта и многогорбые вращающиеся солитоны 149
2.2. Структура энергетических потоков и ее бифуркации для двумерных лазерных солитонов 166
2.2.1. Потоки энергии для солитонов с осесимметричным распределением интенсивности 167
2.2.2. Слабое и сильное взаимодействие лазерных солитонов 178
2.2.3. Динамика установления сильной связи солитонов 187
2.3. Криволинейное движение лазерных солитонных комплексов 196
2.3.1. Движение комплексов слабо связанных двумерных лазерных солитонов 197
2.3.2. Движение комплексов лазерных солитонов с сильной и слабой связью 219
2.4. Столкновения комплексов двумерных солитонов в лазерных схемах
класса A 232
3. Нелинейная теория локализованных состояний света в бистабильных лазерах класса B 240
3.1. Эффект нарушением равновесия между носителями в активной и пассивной среде. Быстро движущиеся диссипативные солитоны в лазерах класса B / 242
3.2. Сценарии нарушения устойчивости и взаимодействие солитонов в резонаторах с релаксирующей нелинейностью 256
3.2.1. Солитоны в бистабильных лазерах класса B 256
3.2.2. Пульсирующие солитоны в лазере с релаксацией усиления и насыщающегося поглощения 262
3.2.3. Взаимодействие солитонов в лазере с релаксацией усиления и насыщающегося поглощения 268
3.3. Бифуркационный анализ устойчивости солитонов в резонаторах с релаксирующей нелинейностью 279
4. Диссипативные солитоны в полупроводниковых лазерных схемах с инерционной и нелокальной нелинейностью 293
4.1. Способы конструирования нелинейных полупроводниковых микрорезонаторов на основе квантовых точек и квантовых ям, гарантирующие устойчивость локализованных состояний света в бистабильных,
широкоапертурных, вертикально-излучающих лазерах 295
4.2. Бистабильный режим генерации монолитного полупроводникового лазера с насыщающимся поглотителем на квантовых точках 308
4.3. Влияние неоднородного уширения субмонослойных квантовых точек на генерацию вертикально излучающего лазера с насыщающимся поглотителем 323
4.4. Экспериментальное наблюдение вихревого диссипативного солитона при усилении на основе двухволнового смешения с насыщающимся поглощением 336
Приложение. Формирование и распространение диссипативных солитонов в нелинейных средах 341
П.1. Сравнительные характеристики быстрых и медленных солитонов в одномодовом волокне с резонансными и релаксирующими усилителем и поглотителем 343
П.2. Диссипативные солитоны в интерферометре, содержащем бозе-эйнштейновский конденсат 350
Заключение 357
Список публикаций по теме диссертации 362
Список цитированной литературы
