光孤子

通过 SSE 方法揭示时空分数 Fokas-Lenells 方程中的光孤子解和分岔分析

时空分数 Fokas-Lenells (STFFL) 方程是电信和传输技术中使用的基本数学模型，阐明了光纤中非线性脉冲传播的复杂动力学。本研究采用 STFFL 方程框架内的 Sardar 子方程 (SSE) 方法探索未知领域，发现大量光孤子解 (OSS) 并对其分叉进行彻底分析。发现的 OSS 涵盖多种类型，包括亮暗孤子、周期孤子、多个亮暗孤子和各种其他类型，形成迷人的光谱。这些解揭示了亮暗孤子之间的复杂相互作用、复杂的周期序列、有节奏的呼吸、多个亮暗孤子的共存，以及扭结、反扭结和暗钟形孤子等有趣现象。这项探索建立在细致的文献综述基础之上，揭示了 STFFL 方程动态框架内以前未被发现的波动模式，大大扩展了理论理解，为创新应用铺平了道路。利用 2D、轮廓和 3D 图，我们说明了分数和时间参数对这些解决方案的影响。此外，全面的 2D、3D、轮廓和分叉分析图仔细研究了 STFFL 方程固有的非线性效应。使用汉密尔顿函数 (HF) 可以进行详细的相平面动力学分析，并辅以使用 Python 和 MAPLE 软件进行的模拟。发现的 OSS 解决方案的实际意义扩展到现实世界的物理事件，强调了 SSE 方案在解决时空非线性分数微分方程 (TSNLFDE) 中的有效性和适用性。因此，必须承认 SSE 技术是一种直接、高效和可靠的数值工具，可在非线性比较中阐明精确的结果。