ИСТИНА

В рамках работ по настоящему проекту построена аналитическая модель формирования нелинейного отклика фоторефрактивных кристаллов (ФРК) на световое поле, учитывающая как дрейфовый, так и диффузионный механизмы нелинейности, создан и отлажен пакет программ для компьютерного моделирования процессов самоорганизации в самонокачивающихся схемах, реализованных на базе ФРК. В основу модели положено микроскопическое описание процессов, протекающих в системе "нелинейная среда - световое поле", что позволило учесть роль самовоздействия, реальный спектр входных и распределенных шумов и сложную пространственную структуру формирующихся в ней световых полей. Найдены новые самосогласованные распределения интенсивности светового поля - пространственные ударные волны, а также принципиально новый класс пространственно-локализованных решений солитонного типа с ограниченной энергией. Решения такого типа могут рассматриваться как многокомпонентные солитоны, сформированные двумя или более взаимно-некогерентными компонентами, связанными за счет кросс-модуляционного взаимодействия. Пространственные распределения светового поля в компонентах соответствуют нулевой моде и модам высших порядков их общего световода, формирующегося в ФРК за счет нелинейности. Показано, что такой солитон является устойчивым на расстояниях порядка нескольких диффракционных длин, а его пространственная структура сохраняется при столкновениях и значительных (более 10% по интенсивности) стохастических возмущениях распределений интенсивности. С учетом насыщения нелинейности ФРК параметры всех солитонных компонент по мере распространения квазипериодически меняются. При этом компоненты не обмениваются энергией, хотя небольшой ее избыток излучается на расстоянии порядка нескольких диффракционных длин. Рассмотрена возможность возбуждения в сопряженных полимерах, ферромагнетиках и высокотемпературных сверхпроводниках некогерентных солитоноподобных многоэлектронных состояний. Эти состояния должны соответствовать нескольким взаимно-некогерентным и самосогласованным электронным волновым пакетам, распространяющимся вдоль сопряженных цепей либо выделенных атомных плоскостей. Анализ переходных процессов показал, что стартовой точкой развития процессов самоорганизации в ФРК является специфическое мелкомасштабное самовоздействие (fanning), обогащающее пространственный спектр светового поля. При этом сначала генерируется практически “белый” шум, а затем и хорошо локализованные в пространстве солитоноподобные световые пучки, распространяющиеся в новых направлениях. Характерное время появления в выходном поле т.н. обращенной компоненты сравнимо со временем развития второго процесса. При моделировании выход в режим самоорганизации достигался подбором величины внешнего электростатического поля, изменением интенсивностей входных пучков и величины эффективного электрооптического коэффициента. Максимальное значение величины интеграла перекрытия между выходным и входным полем достигало 0,8-0,9, а максимальная доля обращенной компоненты на выходе самоорганизовавшейся системы составляла 0,6-0,7