Читать онлайн «Оптические солитоны»

OPTICAL SOLITONS ОПТИЧЕСКИЕ СОЛИТОНЫ A. I. MAIMISTOV Ä. à. åÄâåàëíéÇ Two principal examples of åÓÒÍÓ‚ÒÍËÈ ËÌÊÂÌÂÌÓ-ÙËÁ˘ÂÒÍËÈ ËÌÒÚËÚÛÚ (ÚÂıÌ˘ÂÒÍËÈ ÛÌË‚ÂÒËÚÂÚ) the nonlinear optics soli- tons are observed, 2p - pulses of the self-induced ÇÇÖÑÖçàÖ transparency and the dis- Для настоящего времени характерно широкое распространение понятий теории солитонов, кото- persionless pulses propa- рые, подобно эпидемии, охватили различные обла- gating in nonlinear fibers. сти естественных наук. Возникнув первоначально Other situations where при изучении волн на воде и в других задачах гидро- динамики, они проникли вместе с гидродинамиче- the optical pulses belong ской моделью в физику плазмы и физику конденси- to class of the steady рованных сред. Чуть позже исследование солитонов state solitary waves are и связанных с ними явлений началось в классичес- кой и квантовой теории поля и статистической ме- briefly discussed. ханике. Солитоны встречаются при описании элек- трических длинных линий, в динамике популяций ê‡ÒÒÏÓÚÂÌ˚ ‰‚‡ ÓÒÌÓ‚- и биофизике. Неудивительно, что нелинейная оп- тика оказалась одной из областей физики, также ох- Ì˚ı ÔËÏÂ‡ ÒÓÎËÚÓÌÓ‚ ваченной солитонной чумой. Замечательно, что ‚ ÌÂÎËÌÂÈÌÓÈ ÓÔÚËÍÂ: здесь исследование солитонов оказалось возмож- p-ËÏÔÛθÒ˚ Ò‡ÏÓË̉Û- 2p ным как теоретически, так и экспериментально. ˆËÓ‚‡ÌÌÓÈ ÔÓÁ‡˜ÌÓÒ- Волны, которые обычно рассматриваются в школьном курсе физики, принадлежат классу мо- ÚË Ë ËÏÔÛθÒ˚ ‚ ÌÂÎË- нохроматических волн. Но кроме них существует Ì Â ÈÌ ˚ ı ‚ Ó Î Ó Í Ó Ì Ì ˚ ı широкий класс волн, называемых уединенными. Ò‚ÂÚÓ‚Ó‰‡ı, ‡ÒÔÓÒÚ‡- Световой импульс дает пример такой волны. Очень удобно представлять уединенную волну как волно- Ìfl˛˘ËıÒfl ·ÂÁ ‰ËÒÔÂÒË- вой пакет – линейную суперпозицию (сумму) боль- ÓÌÌÓ„Ó Û¯ËÂÌËfl.