线偏振极化极化子流体中的外部控制的Lotka-Volterra动力学
摘要：光学非线性系统中的多种非线性动力学系统普遍会自发形成横向图案。其中一个特别感兴趣的方面是对这种图案的主动控制。在非线性光学系统中，例如在平面量子阱半导体微腔中实现的极化子(polariton)系统中，可以利用这种控制实现全光开关。本文重点研究了一个特定的配置，利用了相互作用光驱动的极化子系统中复杂的极化依赖性。除了对耦合光场激子动力学的详细数值模拟外，本文还专注于导出一个简化的人口竞争模型，从非线性动力学系统的角度提供对其基本机制的详细洞察。我们表明，这样的模型采用了一个包括外部控制源项的两个竞争人口的广义Lotka-Volterra系统形式。我们在由空间各向异性和外部控制强度组成的参数空间中对稳定状态的存在性和稳定性进行了全面的分析。我们还构造了非平凡区域内的相界，并对新出现的分叉进行了表征。人口竞争模型能够复制出完全数值模拟的复杂半导体系统中观察到的开关的所有关键特征，同时又足够简单，可以完全分析地理解系统动力学。
作者：Matthias Pukrop and Stefan Schumacher
论文ID：1903.12534
分类：Other Condensed Matter
分类简称：cond-mat.other
提交时间：2021-01-15