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Investigation of exact soliton solutions in magneto-optic waveguides and its stability analysis
Results in Physics ( IF 4.4 ) Pub Date : 2021-01-04 , DOI: 10.1016/j.rinp.2021.103816
Usman Younas , Jingli Ren

This paper deals the propagation of waves through magneto-optic waveguides which are modeled by the generalized vector nonlinear Schrodinger’s equation (NLSE). Two types of nonlinearities namely quadratic-cubic (QC) and dual-power laws are studied by implementing authentic mathematical technique called extended Fan-sub equation (EFSE) method. We secure the exact solutions in the forms of Jacobi’s elliptic functions, trigonometric, hyperbolic, including solitary wave solutions like bright, dark, complex, singular, and mixed complex solitons. Moreover, singular periodic wave solutions are recovered and the constraint conditions for valid soliton solutions are also reported. We also discuss the modulation instability (MI) analysis of the governing models. 3D and their corresponding 2D graphs are sketched for better understanding about the derived solutions with the values of unknown parameters. The most significant achievement of this approach is that it offers all the solutions that can be found by the use of other methods such as processes using the Riccati equation, an elliptic equation of the first kind, an auxiliary ordinary equation, or the generalized Riccati equation as mapping equation as well as we have succeeded in a single move to get and organize various types of new solutions. The obtained outcomes show that the applied integration technique is concise, direct, efficient, and can be applied in more complex phenomena with the assistant of symbolic computations.



中文翻译:

磁光波导中精确孤子解的研究及其稳定性分析

本文讨论了通过磁光波导传播的波,该波由广义矢量非线性薛定inger方程(NLSE)建模。通过实施被称为扩展范子方程(EFSE)方法的可靠数学技术,研究了两种类型的非线性,即二次三次方(QC)和双幂定律。我们以Jacobi椭圆函数,三角函数,双曲线形式包括椭圆形函数(包括亮,暗,复数,奇异和混合复数孤子)的形式确定确切的解。此外,还恢复了奇异周期波解,并报告了有效孤子解的约束条件。我们还将讨论控制模型的调制不稳定性(MI)分析。绘制了3D及其对应的2D图形,以更好地了解带有未知参数值的导出解决方案。这种方法最重要的成就是它提供了可以通过使用其他方法找到的所有解决方案,例如使用Riccati方程,第一类椭圆方程,辅助普通方程或广义Riccati方程的过程。作为映射方程式,以及我们仅一步之遥就获得并组织了各种类型的新解决方案。获得的结果表明,所应用的集成技术简洁,直接,有效,并且可以在符号计算的辅助下应用于更复杂的现象。这种方法最重要的成就是它提供了可以通过使用其他方法找到的所有解决方案,例如使用Riccati方程,第一类椭圆方程,辅助普通方程或广义Riccati方程的过程。作为映射方程式,以及我们仅一步之遥就获得并组织了各种类型的新解决方案。获得的结果表明,所应用的集成技术简洁,直接,有效,并且可以在符号计算的辅助下应用于更复杂的现象。这种方法最重要的成就是它提供了可以通过使用其他方法找到的所有解决方案,例如使用Riccati方程,第一类椭圆方程,辅助普通方程或广义Riccati方程的过程。作为映射方程式,以及我们仅一步之遥就获得并组织了各种类型的新解决方案。获得的结果表明,所应用的集成技术简洁,直接,有效,并且可以在符号计算的辅助下应用于更复杂的现象。或作为映射方程式的广义Riccati方程,以及我们一次成功地获得并组织了各种类型的新解决方案。获得的结果表明,所应用的集成技术简洁,直接,有效,并且可以在符号计算的辅助下应用于更复杂的现象。或作为映射方程式的广义Riccati方程,以及我们一次成功地获得并组织了各种类型的新解决方案。获得的结果表明,所应用的集成技术简洁,直接,有效,并且可以在符号计算的辅助下应用于更复杂的现象。

更新日期:2021-01-06
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