Dispersive optical soliton solutions with the concatenation model incorporating quintic order dispersion using three distinct schemes
Creators
- 1. Zagazig University
- 2. University Elmergib
- 3. El Shorouk Academy
- 4. Higher Institute of Engineering
- 5. Sejong University
Description
This paper addresses the new concatenation model incorporating quintic-order dispersion, incorporating four well-known nonlinear models. The concatenated models are the nonlinear Schrödinger equation, the Hirota equation, the Lakshmanan-Porsezian-Daniel equation, and the nonlinear Schrödinger equation with quintic-order dispersion. The model itself is innovative and serves as an encouragement for investigating and analyzing the extracted optical solitons. These models play a crucial role in nonlinear optics, especially in studying optical fibers. Three integration algorithms are implemented to investigate the optical solitons with the governing model. These techniques are the Weierstrass-type projective Riccati equation expansion method, the addendum to Kudryashov's method, and the new mapping method. The solutions obtained include various solitons, such as bright, dark, and straddled solitons. Additionally, the paper reports hyperbolic solutions and Weierstrass-type doubly periodic solutions. These solutions are novel and have never been reported before. Visual depictions of some selected solitons illustrate these solutions' dynamic behavior and wave structure.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
تتناول هذه الورقة نموذج التسلسل الجديد الذي يتضمن تشتت الترتيب الخماسي، ويتضمن أربعة نماذج غير خطية معروفة. النماذج المتسلسلة هي معادلة شرودنغر غير الخطية، ومعادلة هيروتا، ومعادلة لاكشمانان- بورشيان- دانيال، ومعادلة شرودنغر غير الخطية مع تشتت من الدرجة الخامسة. النموذج نفسه مبتكر ويعمل بمثابة تشجيع للتحقيق في العزلة البصرية المستخرجة وتحليلها. تلعب هذه النماذج دورًا حاسمًا في البصريات غير الخطية، خاصة في دراسة الألياف البصرية. يتم تنفيذ ثلاث خوارزميات تكامل للتحقيق في الانعزالات البصرية مع النموذج الحاكم. هذه التقنيات هي طريقة توسيع معادلة ريكاتي الإسقاطية من نوع ويرستراس، والإضافة إلى طريقة كودرياشوف، وطريقة رسم الخرائط الجديدة. تشمل الحلول التي تم الحصول عليها العديد من العازلات، مثل العازلات الساطعة والمظلمة والمتداخلة. بالإضافة إلى ذلك، تشير الورقة إلى الحلول الزائدية والحلول الدورية المزدوجة من نوع Weierstrass. هذه الحلول جديدة ولم يتم الإبلاغ عنها من قبل. توضح الصور المرئية لبعض العازلات المختارة السلوك الديناميكي وبنية الموجة لهذه الحلول.</ abstract>
Translated Description (French)
Cet article traite du nouveau modèle de concaténation incorporant la dispersion d'ordre quintique, incorporant quatre modèles non linéaires bien connus. Les modèles concaténés sont l'équation de Schrödinger non linéaire, l'équation d'Hirota, l'équation de Lakshmanan-Porsezian-Daniel et l'équation de Schrödinger non linéaire avec dispersion d'ordre quintique. Le modèle lui-même est innovant et sert d'encouragement à l'investigation et à l'analyse des solitons optiques extraits. Ces modèles jouent un rôle crucial en optique non linéaire, en particulier dans l'étude des fibres optiques. Trois algorithmes d'intégration sont mis en œuvre pour étudier les solitons optiques avec le modèle directeur. Ces techniques sont la méthode d'expansion de l'équation de Riccati projective de type Weierstrass, l'addendum à la méthode de Kudryashov et la nouvelle méthode de cartographie. Les solutions obtenues comprennent divers solitons, tels que des solitons brillants, sombres et chevauchants. De plus, l'article rapporte des solutions hyperboliques et des solutions doublement périodiques de type Weierstrass. Ces solutions sont nouvelles et n'ont jamais été rapportées auparavant. Des représentations visuelles de certains solitons sélectionnés illustrent le comportement dynamique et la structure ondulatoire de ces solutions.
Translated Description (Spanish)
Este artículo aborda el nuevo modelo de concatenación que incorpora la dispersión de orden quíntico, incorporando cuatro modelos no lineales bien conocidos. Los modelos concatenados son la ecuación de Schrödinger no lineal, la ecuación de Hirota, la ecuación de Lakshmanan-Porsezian-Daniel y la ecuación de Schrödinger no lineal con dispersión de orden quíntico. El modelo en sí es innovador y sirve de estímulo para investigar y analizar los solitones ópticos extraídos. Estos modelos juegan un papel crucial en la óptica no lineal, especialmente en el estudio de las fibras ópticas. Se implementan tres algoritmos de integración para investigar los solitones ópticos con el modelo de gobierno. Estas técnicas son el método de expansión de la ecuación proyectiva de Riccati de tipo Weierstrass, el apéndice al método de Kudryashov y el nuevo método de mapeo. Las soluciones obtenidas incluyen varios solitones, como solitones brillantes, oscuros y a horcajadas. Además, el documento informa soluciones hiperbólicas y soluciones doblemente periódicas de tipo Weierstrass. Estas soluciones son novedosas y nunca se han informado antes. Las representaciones visuales de algunos solitones seleccionados ilustran el comportamiento dinámico y la estructura ondulatoria de estas soluciones.
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- حلول العزلة الضوئية المشتتة مع نموذج التسلسل الذي يتضمن التشتت من الدرجة الخامسة باستخدام ثلاثة مخططات متميزة
- Translated title (French)
- Solutions de solitons optiques dispersifs avec le modèle de concaténation incorporant la dispersion d'ordre quintique en utilisant trois schémas distincts
- Translated title (Spanish)
- Soluciones de solitones ópticos dispersivos con el modelo de concatenación que incorpora dispersión de orden quíntico utilizando tres esquemas distintos
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4392404026
- DOI
- 10.3934/math.2024437
References
- https://openalex.org/W1986190249
- https://openalex.org/W1988562717
- https://openalex.org/W1990039919
- https://openalex.org/W2003228585
- https://openalex.org/W2007844139
- https://openalex.org/W2039444142
- https://openalex.org/W2053025600
- https://openalex.org/W2055660721
- https://openalex.org/W2061573486
- https://openalex.org/W2069428234
- https://openalex.org/W2097480788
- https://openalex.org/W2113448522
- https://openalex.org/W215292562
- https://openalex.org/W2327600253
- https://openalex.org/W2400505019
- https://openalex.org/W2517896459
- https://openalex.org/W2528605790
- https://openalex.org/W2593706619
- https://openalex.org/W2624803539
- https://openalex.org/W2731146857
- https://openalex.org/W2891465938
- https://openalex.org/W2924781590
- https://openalex.org/W2936143476
- https://openalex.org/W2942178609
- https://openalex.org/W2942350071
- https://openalex.org/W2944247813
- https://openalex.org/W2945776487
- https://openalex.org/W2963958889
- https://openalex.org/W3003841007
- https://openalex.org/W3091948917
- https://openalex.org/W3112255124
- https://openalex.org/W3113191956
- https://openalex.org/W3199800200
- https://openalex.org/W3215431050
- https://openalex.org/W4205673145
- https://openalex.org/W4210479908
- https://openalex.org/W4284891409
- https://openalex.org/W4296997448
- https://openalex.org/W4300003030
- https://openalex.org/W4300863452
- https://openalex.org/W4308733318
- https://openalex.org/W4312181555
- https://openalex.org/W4367672094
- https://openalex.org/W4375844469
- https://openalex.org/W4378194393
- https://openalex.org/W4384700500
- https://openalex.org/W4388562833
- https://openalex.org/W4388580553
- https://openalex.org/W4389764353
- https://openalex.org/W4391113017