zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-2093Research ArticleАННОТАЦИИ АНГЛОЯЗЫЧНЫХ СТАТЕЙABSTRACTS ENGLISH-LANGUAGE ARTICLESБризерная динамика Cosh-гауссовых лазерных пучков в средах с нелинейностью третьей степени и аксиально-модулированной нелинейностью пятой степениBreathing Dynamics of Cosh-Gaussian Laser Beams in Cubic Quintic Media with Axially Modulated Quintic NonlinearityAlexA. K.AlexA. K.

Пхагвара

Phagwara

KumarD.KumarD.

Пхагвара

Phagwara

GuptaN.GuptaN.

Пхагвара

Phagwara

naveens222@rediffmail.comУниверситет ПхагвараLovely Professional University Phagwara202622012026931139139Copyright © Alex A.K., Kumar D., Gupta N., 20262026Alex A.K., Kumar D., Gupta N.Alex A.K., Kumar D., Gupta N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/2093

Поведение лазерных пучков Cosh-Гаусса (ChG) рассматривается в контексте кубически-квинтической нелинейной среды, где нелинейность пятого порядка модулируется вдоль оси распространения. С помощью метода моментов выведены уравнения эволюции, описывающие пространственную динамику пучка. Проанализировано влияние этой аксиальной модуляции на устойчивость и колебательное поведение пучка. Показано, что контролируемое изменение нелинейности пятого порядка позволяет настраивать бризерные паттерны. Эта модулированная динамика предлагает гибкий механизм управления распространением пучка в нелинейных средах, потенциально применимый для формирования лазерного пучка, управления оптическим филаментом и разработки нелинейных фотонных устройств.

The breathing behavior of Cosh–Gaussian laser beams is examined in the context of cubic-quintic nonlinear media, where the quintic nonlinearity is modulated along the propagation axis. Using the method of moments, evolution equations are derived to describe the beam’s spatial dynamics. The impact of this axial modulation on beam stability and oscillatory behavior is analyzed, revealing that controlled variation of the quintic term enables tunable breathing patterns. These modulated dynamics offer a flexible mechanism for managing beam propagation in nonlinear environments, with potential applications in laser beam shaping, optical filament control, and the design of nonlinear photonic devices.

бризерные солитонытеория моментовкубически-квинтическая нелинейная средасамофокусировкалазерный пучок Cosh-Гауссаbreather solitonsmoment theorycubic-quintic nonlinear mediaself-focusingCosh–Gaussian laser beamsReferencesA. Yariv, P. Yeh, Opt. Commun., 27, 295 (1978).A. Yariv, P. Yeh, Opt. Commun., 27, 295 (1978).A. M. Perego, S. K. Turitsyn, K. Staliunas, Light Sci. Appl., 7, 43 (2018).A. M. Perego, S. K. Turitsyn, K. Staliunas, Light Sci. Appl., 7, 43 (2018).A. Giordmaine, Sci. Am., 210, 38 (1964).A. Giordmaine, Sci. Am., 210, 38 (1964).C. Rebbi, Sci. Am., 240, 92 (1979).C. Rebbi, Sci. Am., 240, 92 (1979).G. I. Stegeman, M. Segev, Science, 286, 1518 (1999).G. I. Stegeman, M. Segev, Science, 286, 1518 (1999).A. Alberucci, C. P. Jisha, G. Assanto, J. Opt., 18, 125501 (2016).A. Alberucci, C. P. Jisha, G. Assanto, J. Opt., 18, 125501 (2016).B. Frisquet, B. Kibler, G. Millot, Phys. Rev., X3, 041032 (2013).B. Frisquet, B. Kibler, G. Millot, Phys. Rev., X3, 041032 (2013).E. Lucas, M. Karpov, H. Guo, M. L. Gorodetsky, T. J. Kippenberg, Nat. Commun., 8, 736 (2017).E. Lucas, M. Karpov, H. Guo, M. L. Gorodetsky, T. J. Kippenberg, Nat. Commun., 8, 736 (2017).A. K. Shafeeque, A. Govindarajan, M. Lakshmanan, Phys. Lett. A, 433, 128416 (2022).A. K. Shafeeque, A. Govindarajan, M. Lakshmanan, Phys. Lett. A, 433, 128416 (2022).K. M. Devi, G. Kumar, A. K. Sarma, J. Opt. Soc. Am. B, 36, 2160 (2019).K. M. Devi, G. Kumar, A. K. Sarma, J. Opt. Soc. Am. B, 36, 2160 (2019).B. Kibler, A. Chabchoub, A. Gelash, N. Akhmediev, V. E. Zakharov, Phys. Rev., X5, 041026 (2015).B. Kibler, A. Chabchoub, A. Gelash, N. Akhmediev, V. E. Zakharov, Phys. Rev., X5, 041026 (2015).W. Alhejaili, S. Roy, S. Raut, A. Roy, A. H. Salas, T. Aboelenen, S. A. Tantawy, Phys. Plasmas, 31, 082107 (2024).W. Alhejaili, S. Roy, S. Raut, A. Roy, A. H. Salas, T. Aboelenen, S. A. Tantawy, Phys. Plasmas, 31, 082107 (2024).A. C. Scott, Phys. Rev. A, 31, 3518(R) (1985).A. C. Scott, Phys. Rev. A, 31, 3518(R) (1985).A. Chabchoub, N. P. Hoffmann, N. Akhmediev, Phys. Rev. Lett., 106, 204502 (2011).A. Chabchoub, N. P. Hoffmann, N. Akhmediev, Phys. Rev. Lett., 106, 204502 (2011).P. J. Everitt, M. A. Sooriyabandara, M. Guasoni, P. B. Wigley, C. H. Wei, G. D. McDonald, K. S. Hardman, P. Manju, J. D. Close, C. C. N. Kuhn, S. S. Szigeti, Y. S. Kivshar, N. P. Robins, Phys. Rev. A, 96, 041601(R) (2017).P. J. Everitt, M. A. Sooriyabandara, M. Guasoni, P. B. Wigley, C. H. Wei, G. D. McDonald, K. S. Hardman, P. Manju, J. D. Close, C. C. N. Kuhn, S. S. Szigeti, Y. S. Kivshar, N. P. Robins, Phys. Rev. A, 96, 041601(R) (2017).L. Haiyan, H. Lei, Y. Chunxin, Wang Zhan, Phys. Fluids, 35, 076602 (2023).L. Haiyan, H. Lei, Y. Chunxin, Wang Zhan, Phys. Fluids, 35, 076602 (2023).A. E. Siegman, IEEE J. Quant. Electron., 27, 1146 (1991).A. E. Siegman, IEEE J. Quant. Electron., 27, 1146 (1991).S. A. Akhmanov, A. P. Sukhorukov, R. V. Khoklov, Sov. Phys. Usp., 10, 609 (1968).S. A. Akhmanov, A. P. Sukhorukov, R. V. Khoklov, Sov. Phys. Usp., 10, 609 (1968).R. Y. Chiao, E. Garmire, C. H. Townes, Phys. Rev. Lett., 13, 479 (1960).R. Y. Chiao, E. Garmire, C. H. Townes, Phys. Rev. Lett., 13, 479 (1960).D. N. Christodoulides, F. Lederer, Y. Silberberg, Nature, 424, 817 (2003).D. N. Christodoulides, F. Lederer, Y. Silberberg, Nature, 424, 817 (2003).M. Segev, G. C. Valley, B. Crosignani, P. D. Porto, A. Yariv, Phys. Rev. Lett., 73, 3211 (1994).M. Segev, G. C. Valley, B. Crosignani, P. D. Porto, A. Yariv, Phys. Rev. Lett., 73, 3211 (1994).S. Minardi, F. Eilenberger, Y. V. Kartashov, A. Szameit, U. Röpke, J. Kobelke, K. Schuster, H. Bartelt, S. Nolte, L. Torner, F. Lederer, A. Tünnermann, T. Pertsch, Phys. Rev. Lett., 105, 263901 (2010).S. Minardi, F. Eilenberger, Y. V. Kartashov, A. Szameit, U. Röpke, J. Kobelke, K. Schuster, H. Bartelt, S. Nolte, L. Torner, F. Lederer, A. Tünnermann, T. Pertsch, Phys. Rev. Lett., 105, 263901 (2010).M. N. Islam, Phys. Today, 47, 34 (1994).M. N. Islam, Phys. Today, 47, 34 (1994).E. Corcoran, Sci. Am., 264, 106 (1991).E. Corcoran, Sci. Am., 264, 106 (1991).M. Karlsson, D. Anderson, M. Desaix, Opt. Lett., 17, 22 (1992).M. Karlsson, D. Anderson, M. Desaix, Opt. Lett., 17, 22 (1992).P. L. Kelley, Phys. Rev. Lett., 15, 1005 (1965).P. L. Kelley, Phys. Rev. Lett., 15, 1005 (1965).A. Biswas, Opt. Commun., 216, 427 (2003).A. Biswas, Opt. Commun., 216, 427 (2003).D. Pushkarov, S. Tanev, Opt. Commun., 124, 354 (1996).D. Pushkarov, S. Tanev, Opt. Commun., 124, 354 (1996).F. R. Talenti, Y. Sun, P. P. Rivas, T. Hansson, S. Wabnitz, Opt. Commun., 546, 129773 (2023).F. R. Talenti, Y. Sun, P. P. Rivas, T. Hansson, S. Wabnitz, Opt. Commun., 546, 129773 (2023).D. Yang, B. Tian, H. Tian, Y. Chen, W. Shan, Y. Jiang, Optik, 247, 166815 (2021).D. Yang, B. Tian, H. Tian, Y. Chen, W. Shan, Y. Jiang, Optik, 247, 166815 (2021).D. K. Mahato, A. Govindarajan, M. Lakshmanan, A. K. Sarma, Phys. Lett. A, 392, 127134 (2021).D. K. Mahato, A. Govindarajan, M. Lakshmanan, A. K. Sarma, Phys. Lett. A, 392, 127134 (2021).Z. Dai, Q. Zeng, S. Shen, Z. Yang, Res. Phys., 23, 104055 (2021).Z. Dai, Q. Zeng, S. Shen, Z. Yang, Res. Phys., 23, 104055 (2021).S. D. Patil, M. V. Takale, S. T. Navare, M. B. Dongare, Optik, 20, 1869 (2011).S. D. Patil, M. V. Takale, S. T. Navare, M. B. Dongare, Optik, 20, 1869 (2011).H. Rezapour, H. Zahed, P. Mokhtary, Chin. J. Phys., 56, 1834 (2018).H. Rezapour, H. Zahed, P. Mokhtary, Chin. J. Phys., 56, 1834 (2018).Y. V. Kartashov, B. A. Malomed, L. Torner, Rev. Mod. Phys., 83, 247 (2011).Y. V. Kartashov, B. A. Malomed, L. Torner, Rev. Mod. Phys., 83, 247 (2011).J. F. Lam, B. Lippmann, F. Tappert, Phys. Fluids, 20, 1176 (1977).J. F. Lam, B. Lippmann, F. Tappert, Phys. Fluids, 20, 1176 (1977).C. Pare, P. A. Bélanger, Opt. Quantum Electron., 24, 1051 (1992).C. Pare, P. A. Bélanger, Opt. Quantum Electron., 24, 1051 (1992).S. Konar, M. Mishra, S. Jana, Phys. Lett. A, 362, 505 (2007).S. Konar, M. Mishra, S. Jana, Phys. Lett. A, 362, 505 (2007).A. Rashed, A. R. Saleh, E. A. Bahaa, Appl. Opt., 34, 6819 (1995).A. Rashed, A. R. Saleh, E. A. Bahaa, Appl. Opt., 34, 6819 (1995).S. Feng, H. G. Winful, Opt. Lett., 26, 485 (2001).S. Feng, H. G. Winful, Opt. Lett., 26, 485 (2001).E. M. Wright, B. L. Lawrence, W. Torruellas, G. Stegeman, Opt. Lett., 20, 2481 (1995).E. M. Wright, B. L. Lawrence, W. Torruellas, G. Stegeman, Opt. Lett., 20, 2481 (1995).P. Hariharan, P. A. Robinson, J. Mod. Opt., 43, 219 (1996).P. Hariharan, P. A. Robinson, J. Mod. Opt., 43, 219 (1996).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.