Optische räumliche Solitonen in photorefraktiven Medien
Wenn sich ein Lichtstrahl in einem Medium ausbreitet, verliert er seine ursprüngliche Form. Selbst ein hochparalleler Strahl, wie er von einem Laser erzeugt wird, erfährt dieses Beugung genanntes Phänomen, wie jeder selbst zu Hause mit einem handelsüblichen Laserpointer feststellen kann. Nach einigen Metern Ausbreitung im Raum hat sich der Lichtstrahl wesentlich verbreitert. Auch kurze Laserpulse erfahren übrigens mit der Dispersion einen Effekt, der in diesem Fall dessen zeitliches Profil zerfließen lässt.
Numerische und experimentelle Beobachtung der Beugung und Selbstfokussierung eines optischen Strahls im nichtlinearen Medium.
Neben den speziellen hochinteressanten Eigenschaften photorefraktiver Solitonen lassen sich vielfältige Wechselwirkungseffekte dieser Objekte untersuchen. Photorefraktive Solitonen können sich im Gegensatz zu klassischen Solitonen sowohl abstoßen und anziehen als auch fusionieren. Dazu haben wir zunächst die Wechselwirkung einzelner Solitonen intensiv analysiert.
Ein weiteres aktuelles Forschungsgebiet stellen gegenläufig propagierende Solitonen dar, die durch die systemimanenten Rückkopplungseffekte deutlich andere Wechselwirkungsverhalten als kopropagierende Solitonen aufweisen. In unseren ersten Studien dazu haben sich Hinweise auf irreguläres und chaotisches Verhalten gezeigt, die ein solches System als Modellsystem für nichtlineare Dynamik qualifizieren könnten.