Бугайчук С. А. Дисипативні солітони взаємодії хвиль в динамічних нелінійно-оптичних середовищах.

В дисертаційній роботі побудована нова теорія нелінійної взаємодії хвиль в динамічних середовищах з релаксацією. На її базі показано теоретично і експериментально процес формування дисипативних солітонів при самодифракції когерентних лазерних пучків у нелінійно-оптичних середовищах. Такі умови характерні для систем динамічної голографії в об’ємних і тонких матеріалах, де спостерігається ефект перекачки енергії. Для таких систем нами були вперше одержані єдині еволюційні рівняння – комплексне рівняння Гінзбурга-Ландау і нелінійне рівняння Шредингера. Вони описують нелінійну взаємодію зв’язаних ґраток: світлової решітки та динамічної ґратки показника заломлення, містять в явному вигляді релаксаційну складову та параметри нелінійно-оптичної системи. Стаціонарними розв’язками знайдених еволюційних рівнянь є світлі і темні дисипативні солітони. В роботі показано, що формування дисипативних солітонів створює умови для маніпуляції лазерними імпульсами в процесі їх взаємодії в динамічних нелінійно-оптичних середовищах. Розроблена теоретична модель для разрахунків вихідних інтенсивностей у високих порядках при самодифракції Рамана-Ната. На основі цієї моделі створена методика визначення нелінійно-оптичних констант в тонких матеріалах. Всі знайдені ефекти є перспективкним для застосування в сучасних опто-електронних системах перетворення і обробки інформації. Досліджені системи динамічної голографії можуть використовувати як модельні теоретичні і експериментальні схеми при вивченні фундаментальних властивостей дисипативних солітонів в складних нелінійних системах, що досліджуються в нейронних мережах, нелінійних моделях хімії, біології, клімата, космології тощо.