Применение метода Хироты для нелинейных уравнений Шредингера высших порядков
https://doi.org/10.26583/vestnik.2026.3.4
EDN: QZQPHU
Аннотация
Метод Хироты применяется для поиска солитонных решений нелинейных уравнений Шредингера высших порядков. Подробно изучаются уравнения четвертого и шестого порядков из иерархии нелинейного уравнения Шредингера. Частные производные выражаются через оператор Хироты, а уравнения высших порядков преобразуются к билинейной форме, которая приводится к системе из двух уравнений. Найдены одно-, двух- и трехсолитонные решения уравнений из иерархии нелинейного уравнения Шредингера
Ключевые слова
Об авторах
Н. А. КудряшовРоссия
главный научный сотрудник, заведующий кафедрой прикладной математики (№31) Института лазерных и плазменных технологий;
доктор физико-математических наук, профессор
А. А. Кутуков
Россия
кафедра прикладной математики (№31) Института лазерных и плазменных технологий, старший преподаватель
Н. В. Ермолаева
Россия
доцент кафедры физико-математических дисциплин; Инженер кафедры прикладной математики (№31) Института лазерных и плазменных технологий
Список литературы
1. Ablowitz M.J., Prinari B., Trubatch A.D. Solitons: an introduction. Cambridge University press, 2004.
2. Drazin P. G., Johnson R. S. Solitons: an introduction. Cambridge University press, 1989. 226 p.
3. Ablowitz M. J.,Clarkson P. A. Solitons Nonlinear Evolution Equations and Inverse Scattering. Cambridge university press, 1991. 516 p.
4. Kivshar Y. S., Agrawal G. P. Optical Solitons. From Fibers to Photonic Crystals. Academic Press, 2003. 540 p.
5. Kivshar Y.S., Malomed B. A. Dynamics of solitons in nearly integrable systems // Reviews of Modern Physics, 1989. V.63. Pp.763 – 915. DOI:10.1103/RevModPhys.61.763
6. Lamb G. L. Elements of Soliton Theory, New York: John Wiley & Sons, 1980. 302 p.
7. Hasegawa A. ,Tappert F. Transmission of stationary nonlinear optical pulses in dispersive dielectric fibers. I. Anomalous dispersion //Applied Physics Letters, 1973, V.23. № 3, P. 142-144, DOI: 10.1063/1.1654836.
8. Hasegawa, A., Tappert, F. Transmission of stationary nonlinear optical pulses in dispersive dielectric fibers. II. Normal dispersion //Applied Physics Letters, 1973. V.23. №4, Р.171-172. DOI: 10.1063/1.1654847.
9. Zakharov V. E., Shabat A.B. Exact theory of two-dimensional self-focusing and one-dimensional self-modulation of waves in nonlinear media // Sov. Phys.- JETP, 1972. V.34. Р.62-69.
10. Ablowiz M. J., Kaup D. J., Newell A. C., Segur H. The inverse scattering transform - Fourier analysis for nonlinear problems // Studies in Applied Mathematics,1974 V. 53. P. 249-315.
11. Kudryashov N.A. Method for finding highly dispersive optical solitons of nonlinear differential equations // Optik, 2020. V. 206, art. no. 163550. DOI:10.1016/j.ijleo.2019.163550
12. Kudryashov N.A. Implicit Solitary Waves for One of the Generalized Nonlinear Schrodinger Equations // Mathematics, 2021. V. 9(23), art. no. 3024. DOI: 10.3390/math9233024
13. Kudryashov N.A. Highly dispersive solitary wave solutions of perturbed nonlinear Schrodinger equations // Applied Mathematics and Computation, 2020. V. 371. art. no. 124972.
14. DOI:10.1016/j.amc.2019.124972
15. Biswas A., Ekici M., Sonmezoglu A., Belic M.R. Highly dispersive optical solitons with quadratic-cubic law by F-expansion // Optik, 2019. V. 182. P. 930-943.
16. Zayed E.M.E., Al-Nowehy, A.-G., Alngar M.E.M., Biswas A., Asma M., Ekici M., Alzahrani A.K.,Belic M.R. Highly dispersive optical solitons in birefringent fibers with four nonlinear forms using Kudryashov’s approach // Journal of Optics (India), 2021. V. 50 (1). P. 120-131.
17. Biswas, A., Ekici M.. Sonmezoglu A., Belic M.R. Highly dispersive optical solitons with Kerr law nonlinearity by F-expansion, Optik, 2019. V.181 P.1028-1038.
18. Kudryashov N.A. Method for finding highly dispersive optical solitons of nonlinear differential equations // Optik, 2020, V. 206, 163550. DOI:10.1016/j.ijleo.2019.163550
19. Kudryashov N.A. Method for finding optical solitons of generalized nonlinear Schrodinger equations // Optik, 2022 V. 261, 169163. DOI:10.1016/j.ijleo.2022.169163
20. Biswas A., Ekici M.,Sonmezoglu A., Belic M.R. Highly dispersive optical solitons with cubic-quintic-septic law by F-expansion // Optik, 2019. V. 182. P. 897-906.
21. Biswas A., Ekici M., Sonmezoglu A., Belic M.R. Highly dispersive optical solitons with cubic-quintic-septic law by extended Jacobi’s elliptic function expansion // Optik, 2019, V. 183, P. 571-578.
22. Russel J. S. Report on waves. Report on the 14th Meeting of the British Association for the Advancement of Science. London, John Murrey, 1844. P. 311-390.
23. Zabusky N. J., Kruskal M. D. Interaction of solitons in a collisionless plazma and the recurrence of initial states // Physical Review Letters, V.19, P.240 - 243.
24. Gardner C. S., Greene J. M., Kruskal M. D., Miura R. M. Method for solving the Korteweg - de Vries equation // Physical Review Letters, 1967. V.19. P. 1095 - 1097.
25. Lax P. D. Integrals of nonlinear evolution equations of evolution and solitary waves // Comm. Pure Appl. Math., 1968. V.21. P.467 - 490.
26. Kudryashov N.A. Amalgamations of the Painlev’e equations // Journal of Mathematical Physics, 2003. V.44(12). P. 6160 – 6178. DOI:10.1063/1.1623332
27. Kudryashov N. A. Traveling wave reduction of the modified KdV hierarchy: The lax pair and the first integrals // Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation, 2019. V.73 P. 472–480. DOI:10.1016/j.cnsns.2019.03.007
28. Kudryashov N. A. Lax pair and first integrals of the traveling wave reduction for the KdV hierarchy // Applied Mathematics and Computation, 2019. V.350. P.323–330. DOI:10.1016/j.amc.2019.01.034
29. Hirota R. Exact solution of the Korteweg-de Vries equation for multiple Collisions of solitons // Physical Review Letters, 1971. V.27. № 18. P. 1192-1194. DOI: 10.1103/PhysRevLett.27.1192
30. Hirota R. Exact Solution of the Modified Korteweg-de Vries Equation for Multiple Collisions of Solitons // Journal of the Physical Society of Japan, 1972. V.33. P. 1456-1458. DOI: 10.1143/JPSJ.33.1456
31. Hirota R. Exact Solution of the Sine-Gordon Equation for Multiple Collisions of Solitons // Journal of the Physical Society of Japan, 1972. V. 33. № 5. P.1459-1463.
32. Hirota R. Exact envelope-soliton solutions of a nonlinear wave equation // Journal of Mathematical Physics, 1973. V.14. № 7.P. 805-809.
33. Kudryashov N. A. Solitons of the modified Korteweg–de Vries // Chaos, Solitons and Fractals, 2024. V.184. , iss. C. 150010. DOI: 10.1016/j.chaos.2024.115010
Рецензия
Для цитирования:
Кудряшов Н.А., Кутуков А.А., Ермолаева Н.В. Применение метода Хироты для нелинейных уравнений Шредингера высших порядков. Вестник НИЯУ МИФИ. 2026;15(3):223-235. https://doi.org/10.26583/vestnik.2026.3.4. EDN: QZQPHU
For citation:
Kudryashov N.A., Kutukov A.A., Ermolaeva N.V. Application of the Hirota method for the higher-order nonlinear Schrӧdinger equations. Vestnik natsional'nogo issledovatel'skogo yadernogo universiteta "MIFI". 2026;15(3):223-235. (In Russ.) https://doi.org/10.26583/vestnik.2026.3.4. EDN: QZQPHU
JATS XML
