Nonlinear coupled mode approach for modeling counterpropagating solitons in the presence of disorder-induced multiple scattering in photonic crystal waveguides
Notice bibliographique
Résumé
We present the analytical and numerical details behind our recently published article [Phys. Rev. Lett. 118, 253901 (2017)], describing the impact of disorder-induced multiple scattering on counterpropagating solitons in photonic crystal waveguides. Unlike current nonlinear approaches using the coupled mode formalism, we account for the effects of intraunit cell multiple scattering. To solve the resulting system of coupled semilinear partial differential equations, we introduce a modified Crank-Nicolson-type norm-preserving implicit finite difference scheme inspired by the transfer matrix method. We provide estimates of the numerical dispersion characteristics of our scheme so that optimal step sizes can be chosen to either minimize numerical dispersion or to mimic the exact dispersion. We then show numerical results of a fundamental soliton propagating in the presence of multiple scattering to demonstrate that choosing a subunit cell spatial step size is critical in accurately capturing the effects of multiple scattering, and illustrate the stochastic nature of disorder by simulating soliton propagation in various instances of disordered photonic crystal waveguides. Our approach is easily extended to include a wide range of optical nonlinearities and is applicable to various photonic nanostructures where power propagation is bidirectional, either by choice, or as a result of multiple scattering.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».