Item Type: |
Ph.D. Thesis |
Type of entry: |
Primary publication |
Title: |
Stability of Anisotropic Gap Solitons in Photorefractive Media |
Language: |
English |
Referees: |
Kaiser, Prof. Dr. Friedemann ; Roth, Prof. Dr. Robert |
Date: |
26 June 2008 |
Place of Publication: |
Darmstadt |
Date of oral examination: |
23 June 2008 |
Abstract: |
In modern optics, periodically modulated structures are omnipresent. Commonly known as photonic crystals, they constitute the optical analog of crystal structures in solid state physics. Consequently, photonic crystals possess a band structure, i.e., linear light propagation becomes impossible if the corresponding wave vectors lie within certain, "forbidden" intervals (photonic band gaps). In the presence of a nonlinearity however, spatially localized structures can exist inside these band gaps. The stability properties of these so-called gap solitons are the principal topic of this thesis. Considering a photorefractive nonlinearity, both elementary and more complicated gap solitons featuring phase singularities (gap vortices, vortex clusters) are investigated. It is demonstrated that the anisotropy of the photorefractive effect strongly influences the symmetry of the optically induced photonic lattices as well as the stability properties of the gap solitons. From a theoretical point of view (nonlinear Schrödinger equation, Gross-Pitaevskii equation), the system presented in this thesis is closely related to Bose-Einstein condensates in periodic potentials. |
Alternative Abstract: |
Alternative Abstract | Language |
---|
In der modernen Optik sind periodische Strukturen, häufiger auch als photonische Kristalle bezeichnet, allgegenwärtig. Sie stellen das optische Gegenstück zu den Kristallgittern in Festkörpern dar. Ähnlich wie diese besitzen photonische Kristalle eine Bandstruktur: Liegt der Wellenvektor einer Lichtverteilung innerhalb bestimmter, verbotener Intervalle (sogenannter photonischer Bandlücken), so ist keine lineare Lichtausbreitung möglich. Im Zusammenspiel mit einer Nichtlinearität können jedoch innerhalb dieser Bandlücken räumlich lokalisierte Strukturen angeregt werden. Die Stabilitätseigenschaften dieser sogenannten Gap-Solitonen bilden den Schwerpunkt dieser Arbeit. Dabei werden am Beispiel einer photorefraktiven Nichtlinearität neben elementaren Gap-Solitonen auch kompliziertere Strukturen mit Phasensingulartäten betrachtet (Gap-Vortices, Vortex-Cluster). Es wird gezeigt, daß die Anisotropie des photorefraktiven Effekts sowohl die Symmetrie der optisch induzierten photonischen Gitter als auch die Stabilitätseigenschaften der Gap-Solitonen wesentlich beeinflusst. Auf theoretischer Ebene (nichtlineare Schrödinger-Gleichung, Gross-Pitaevskii-Gleichung) steht das vorgestellte System in enger Verwandtschaft zu Bose-Einstein-Kondensaten in periodischen Potentialen. | German |
|
Uncontrolled Keywords: |
gap soliton, photorefractive crystal, anisotropy, vortex cluster, nonlinear Schrödinger equation, Gross-Pitaevskii equation |
Alternative keywords: |
Alternative keywords | Language |
---|
gap soliton, photorefractive crystal, anisotropy, vortex cluster, nonlinear Schrödinger equation, Gross-Pitaevskii equation | English |
|
URN: |
urn:nbn:de:tuda-tuprints-10215 |
Classification DDC: |
500 Science and mathematics > 530 Physics |
Divisions: |
05 Department of Physics |
Date Deposited: |
17 Oct 2008 09:23 |
Last Modified: |
08 Jul 2020 23:10 |
URI: |
https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/1021 |
PPN: |
201399849 |
Export: |
|