Особенности самовоздействия волновых пучков при наклонном падении на дискретную систему световодов
Литвак А.Г., Миронов В.А., Скобелев С.А., Смирнов Л.А.

Поступила в редакцию: 30 Июля 2017

DOI: 10.7868/S0044451018010030

PDF (723.4K)

На основе дискретного нелинейного уравнения Шредингера (ДНУШ) аналитически и численно исследованы особенности самовоздействия одномерных квазиоптических волновых пучков, инжектируемых в пространственно-неоднородную среду, состоящую из набора эквидистантно расположенных связанных между собой световодов. Развит вариационный подход, позволяющий адекватно прогнозировать глобальную эволюцию локализованных полей с исходно плоским фазовым фронтом. В безаберрационном приближении получены самосогласованные уравнения для основных параметров таких пучков (положения центра масс, эффективной ширины, линейных и квадратичных коррекций фазового фронта). Детально проанализирован случай, соответствующий введению излучения в периодическую систему нелинейных оптических волноводов под углом к ориентированной вдоль них оси. Показано, что при мощности, превышающей некоторое критическое значение, наблюдается процесс самофокусировки волнового поля, сопровождающийся смещением положения максимума интенсивности и заканчивающийся последующим сосредоточением большей части излучения только в одном из структурных элементов рассматриваемой решетки. При этом распространение пучков происходит вдоль трасс, существенно отличающихся от прямолинейных, и характеризуется изменением направления «движения» по сравнению с первоначальным. Найдены асимптотические выражения, которые позволяют оценить длину самофокусировки и достаточно точно определить итоговую позицию точки с наибольшей амплитудой поля после захвата излучения в канал. Проведено сравнение результатов качественного исследования в безаберрационном приближении возможных режимов самоканалирования волновых пучков в системе слабо связанных световодов с данными прямого численного моделирования непосредственно в рамках ДНУШ.