Search
Search results for: coupled nonlinear schr¨odinger equations
-
Coupled nonlinear Schrödinger equations in optic fibers theory
PublicationIn this paper a detailed derivation and numerical solutions of CoupledNonlinear Schr¨odinger Equations for pulses of polarized electromagnetic wavesin cylindrical fibers has been reviewed. Our recent work has been compared withsome previous ones and the advantage of our new approach over other methods hasbeen assessed. The novelty of our approach lies is an attempt to proceed withoutloss of information within the frame of basic...
-
Multimode systems of nonlinear equations: derivation, integrability, and numerical solutions
PublicationWe consider the propagation of electromagnetic pulses in isotropic media taking a third-order nonlinearityinto account. We develop a method for transforming Maxwell's equations based on a complete set ofprojection operators corresponding to wave-dispersion branches (in a waveguide or in matter) with thepropagation direction taken into account. The most important result of applying the method is a systemof equations describing the...
-
Systems of Nonlinear Fractional Differential Equations
PublicationUsing the iterative method, this paper investigates the existence of a unique solution to systems of nonlinear fractional differential equations, which involve the right-handed Riemann-Liouville fractional derivatives D(T)(q)x and D(T)(q)y. Systems of linear fractional differential equations are also discussed. Two examples are added to illustrate the results.
-
On convergence and stability of a numerical scheme of Coupled Nonlinear Schrödinger Equations
PublicationRozważamy rozwiązania numeryczne układu sprężynowych równań nieliniowych Schrödingera. Udowodniliśmy stabilność i zbieżność. Testujemy za pomocą rozwiązań solitonowych.
-
Certain family of analytical solutions of nonlinear von Neumann equations
PublicationIn this paper we present a slight generalization of certain type of Darboux transformation, that may be used sub-sequently in a convenient way. This method allows to obtain families of solutions of nonlinear von Neumann equations, that are used in particular in DNA modeling.
-
Existence of solutions with an exponential growth for nonlinear differential-functional parabolic equations
PublicationWe consider the Cauchy problem for nonlinear parabolic equations with functional dependence.We prove Schauder-type existence results for unbounded solutions. We also prove existence of maximal solutions for a wide class of differential functional equations.
-
Solution of coupled integral equations for quantum scattering in the presence of complex potentials
PublicationIn this paper, we present a method to compute solutions of coupled integral equations for quantum scattering problems in the presence of a complex potential. We show how the elastic and absorption cross sections can be obtained from the numerical solution of these equations in the asymptotic region at large radial distances.
-
Method of lines for nonlinear first order partial functional differential equations.
PublicationClassical solutions of initial problems for nonlinear functional differential equations of Hamilton--Jacobi type are approximated by solutions of associated differential difference systems. A method of quasilinearization is adopted. Sufficient conditions for the convergence of the method of lines and error estimates for approximate solutions are given. Nonlinear estimates of the Perron type with respect to functional variables...
-
Very accurate time propagation of coupled Schrödinger equations for femto- and attosecond physics and chemistry, with C++ source code
PublicationIn this article, I present a very fast and high-precision (up to 33 decimal places) C++ implementation of the semi-global time propagation algorithm for a system of coupled Schrödinger equations with a time-dependent Hamiltonian. It can be used to describe time-dependent processes in molecular systems after excitation by femto- and attosecond laser pulses. It also works with an arbitrary user supplied Hamiltonian and can be used...
-
Approximate solution for Euler equations of stratified water via numerical solution of coupled KdV system
PublicationWe consider Euler equations with stratified background state that is valid for internal water waves. The solution of the initial-boundary problem for Boussinesq approximation in the waveguide mode is presented in terms of the stream function. The orthogonal eigenfunctions describe a vertical shape of the internal wave modes and satisfy a Sturm-Liouville problem. The horizontal profile is defined by a coupled KdV system which is...
-
On delay differential equations with nonlinear boundary conditions
PublicationStosując metodę iteracji monotonicznych podano warunki dostateczne na istnienie kwazirozwiązań lub ekstremalnych rozwiązań rozpatrywanego zagadnienia. Problem jednoznaczności rozwiązania był również przedmiotem badań. Zajmowano się również nierównościami różniczkowymi z opóżnionymi argumentami.
-
Advanced differential equations with nonlinear boundary conditions.
PublicationBadano problemy istnienia rozwiązań dla równań różniczkowych z nielinowymi warunkami brzegowymi. Podano też warunki dostateczne na istnienie rozwiązań ekstremalnych. Przedmiotem badań były również nierówności różniczkowe z wyprzedzonym argumentem.
-
Ordinar differential equations with nonlinear boundary conditions
PublicationPraca dotyczy zwyczajnych równań różniczkowych z nieliniowymi warunkami brzegowymi. Sformułowano warunki dostateczne na istnienie rozwiązania (jedynego lub ekstremalnych) zakładając pewną regularność na prawe strony równania i warunek brzegowy. Warunki brzegowe typu okresowego lub antyokresowego są szczególnymi przypadkami ogólnego warunku dyskutowanego w tej pracy.
-
Numerical methods for systems of nonlinear differential functional equations
PublicationPraca dotyczy zagadnień początkowo brzegowych dla nieliniowych układów różniczkowo funkcyjnych. Rozważana jest aproksymacja rozwiązań rozważanego problemu różniczkowo funkcyjnego przez rozwiązania odpowiedniego problemu różnicowego. W pracy analizowana jest zbieżność prezentowanych metod. Dowód zbieżności opiera się na technice porównawczej z nieliniowym oszacowaniem typu Perron'a dla danych operatorów.
-
Quasilinearization methods for nonlinear parabolic equations with functional dependence
PublicationRozważamy problem Cauchy`ego dla nieliniowych równań parabolicznych z zależnością funkcyjną. Dowodzimy twierdzeń o szybkiej zbieżności ciągów kolejnych przybliżeń określonych w metodzie quasilinearyzacji w dwóch przypadkach: (i) argumentem funkcyjnym jest funkcja niewiadoma, (ii) zależność funkcyjna dotyczy również pochodnej funkcji niewiadomej.
-
Recent Achievements in Constitutive Equations of Laminates and Functionally Graded Structures Formulated in the Resultant Nonlinear Shell Theory
PublicationThe development of constitutive equations formulated in the resultant nonlinear shell theory is presented. The specific features of the present shell theory are drilling rotation naturally included in the formulation and asymmetric measures of strains and stress resultants. The special attention in the chapter is given to recent achievements: progressive failure analysis of laminated shells and elastoplastic constitutive relation...
-
A COMPUTATIONAL ALGORITHM FOR THE NUMERICAL SOLUTION OF NONLINEAR FRACTIONAL INTEGRAL EQUATIONS
Publication -
Quadratic approximation of solutions for differential equations with nonlinear boundary conditions.
PublicationZastosowano metodę kwazilinearyzacji i sformułowano warunki dostateczne przy których iteracje monotoniczne są kwadratowo zbieżne do jedynego rozwiązania wymienionego w tytule zagadnienia różniczkowego. Uzyskane wyniki uogólniają niektóre wcześniej publikowane rezultaty gdy warunek brzegowy był liniowy.
-
Ordinary differential equations with nonlinear boundary conditions of antiperiodic type.
PublicationZastosowano metodę kwazilinearyzacji do równań różniczkowych zwyczajnych z nieliniowymi warunkami brzegowymi typu antyokresowego. Podano warunki dostateczne przy których iteracje monotoniczne są zbieżne do jedynego rozwiązania naszego problemu i jest to zbieżność kwadratowa. Iteracje te są rozwiązaniami odpowiednich równań liniowych z liniowymi warunkami brzegowymi.
-
Existence of solutions for a coupled system of difference equations with cousal operators
PublicationPraca dotyczy układów równań różnicowych. Podano warunki dostateczne na istnienie rozwiązań takich problemów. Badano również nierówności różnicowe.
-
Generalized method of lines for nonlinear first order partial differential equations
PublicationKlasyczne rozwiązania zagadnień początkowych oraz początkowo brzegowych są przybliżane za pomocą rozwiązań równań różniczkowo różnicowych. Skonstruowana jest metoda prostych polegająca na dyskretyzacji wyjściowego równania względem zmiennych przestrzennych. Przedstawiony w pracy schemat bazuje na metodzie linearyzacji dla zagadnień nieliniowych. W pracy zastosowano metodę quasilinearyzacji polegającą na zamianie nieliniowego równania...
-
On Nonlinear Volterra Integral Equations With State Dependent Delays in Several Variables
PublicationW pracy badane jest istnienie i jednoznaczność rozwiązań nieliniowego równania całkowego typu Volterry z opóźnionym argumentem zależnym od funkcji niewiadomej wielu zmiennych. Poszukiwane są ciągłe rozwiązania lipschitzowskie. Rozwiązania są poszukiwane metodą porównawczą z zastosowaniem twierdzenia Banacha o punkcie stałym.
-
Quasilinearization methods for nonlinear differential-functional parabolic equations: unbounded case
PublicationRozważamy zagadnienie Cauchy'ego dla nieliniowych równań parabolicznych z zależnością funkcyjną. Przedstawiamy rezultaty dotyczące zbieżności metody quasilinearyzacji dla rozwiązań nieograniczonych.
-
Implicit difference methods for nonlinear first order partial differential equations
PublicationW pracy klasyczne rozwiązania początkowo brzegowych problemów dla nieliniowych równań różniczkowych, szacowane są przez rozwiązania quasiliniowych układów uwikłanych równań różnicowych. Dowód zbieżności rozważanych metod opiera się na technice porównawczej z nieliniowym oszacowaniem typu Perrona dla funkcji danych. To nowe podejście do uwikłanych metod różnicowych dla równań nieliniowych opiera się na quasilinearyzacji tych metod...
-
Generalized Euler method for nonlinear first order partial differential equations.
PublicationKlasyczne rozwiązania nieliniowych równań różniczkowych cząstkowych pierwszego rzędu są aproksymowane w tej pracy za pomocą rozwiązań quasiliniowych układów równań różnicowych. Podstawowa idea pracy jest oparta na teorii charakterystyk. Podane są warunki wystarczające dla zbieżności metody. Dowód stabilności schematu różnicowego wykorzystuje metodę porównawczą z nieliniowymi oszacowaniami typu Perrona dla danych funkcji.Podane...
-
Finite difference approximations for nonlinear first order partial differential equations
PublicationKlasyczne rozwiązania nieliniowych równań różniczkowych o pochodnych cząst-kowych pierwszego rzędu są aproksymowane za pomocą równań quasiliniowych uk-ładów równań różniczkowych. Dowód zbieżności wykorzystuje metody porównawcze
-
First-order functional difference equations with nonlinear boundary value problems
PublicationDyskutowano problem brzegowy dla równań różnicowych z opóźnionym argumentem. Nierówności różnicowe związane z w/w problem też były przedmiotem badań. Stosując metodę iteracji monotonicznych, sformułowano warunki dostateczne na istnienie ekstremalnych rozwiązań problemów brzegowych z opóźnionymi argumentami. Podano dwa przykłady ilustrujące otrzymane wyniki.
-
Existence results to delay fractional differential equations with nonlinear boundary conditions
PublicationPraca dotyczy problemów brzegowych dla ułamkowych równań różniczkowych z opóźnionym argumentem. Podano warunki dostateczne na istnienie rozwiązań ekstremalnych takich zagadnień.
-
Cross-talk modeling in coupled transmission lines terminated with nonlinear loads
PublicationW pracy przedstawiono przegląd dostępnych metod symulacji zjawiska przesłuchu kładąc szczegółny nacisk na efekty nieliniowości rzeczywistych obciążeń linii sygnałowych na płytach drukowanych. Wykorzystując metodę analizy opartą o szeregi Volterry przeanalizowano efekt przesłuchu w strukturze sprzężonych linii mikropaskowych obciążonych na wyjściu toru transmisyjnego diodą Schottky'ego z niską barierą potencjalu. Uzyskano bardzo...
-
Numerical methods for nonlinear first-order partial differential equations with deviated variables
PublicationKlasyczne rozwiązania zagadnień początkowych dla nieliniowych równań cząstkowych z odchylonym argumentem aproksymowano za pomocą rozwiązań układów quasiliniowych równań różnicowych określonych na piramidzie Haara. Podano warunek dostateczny zbieżności metody. Stabilność schematu różnicowego wykazano metodą porównawczą. Przedstawiono metodę rozwiązywania nieliniowych równań różniczkowych cząstkowych z odchylonym argumentem bazującą...
-
Nonlinear boundary value problems for second order differential equations with causal operators
PublicationW pracy rozważane są równania różniczkowe rzędu drugiego z nielinowymi warunkami brzegowymi. Prawa strona takich zagadnień zawiera operatory typu ''causal''. Podane zostały warunki dostateczne na istnienie rozwiązań tego typu problemów. Badano też nierówności różniczkowe związane z w/w równaniami różniczkowymi. Podano przykład ilustrujący otrzymane wyniki teoretyczne.
-
Theoretical and computational analysis of nonlinear fractional integro-differential equations via collocation method
Publication -
Explicit difference schemes for nonlinear differential functional parabolic equations with time dependent coefficients - convergence analysis
PublicationW pracy wykazano zbieżność metody różnicowej dla zagadnienia początkowego dla równania parabolicznego bez pochodnych mieszanych, ze współczynnikami zależnymi od czasu, z nieliniową i nielokalną prawą stroną równania.
-
Równania stanu ośrodków płynnych w akustyce nieliniowej. Equations of state for fluid media in nonlinear acoustics.
PublicationReferat przedstawia analizę termodynamicznych równań stanu pewnych ośrodków płynnych i ich zastosowanie w akustyce nieliniowej do teoretycznego wyznaczania takich wielkości akustycznych jak prędkość dźwięku i współczynnik B/A, C/A. Podano ogólne wyrażenia dla tych wielkości jako funkcje gęstości i temperatury.
-
Marek Czachor prof. dr hab.
People -
Volterra series usefulness in modelling of the time-domain cross-talk phenomena in coupled microstrip lines with nonlinear termination
PublicationW pracy przedyskutowano możliwość wykorzystania szeregów Volterry do analizy zjawiska przesłuchu w sprzężonych liniach mikropaskowych z nieliniowym obciążeniem. Apracowano algorytm metody, zaś uzyskane wyniki numeryczne zweryfikowano poprzez porównania z wynikami badań eksperymentalnych linii obciążonych w torze transmisyjnym diodą Schottky'ego.
-
NODEA-NONLINEAR DIFFERENTIAL EQUATIONS AND APPLICATIONS
Journals -
Inverse Nonlinear Eigenvalue Problem Framework for the Synthesis of Coupled-Resonator Filters With Nonresonant Nodes and Arbitrary Frequency-Variant Reactive Couplings
PublicationA novel, general circuit-level description of coupledresonator microwave filters is introduced in this article. Unlike well-established coupling-matrix models based on frequency-invariant couplings or linear frequency-variant couplings (LFVCs), a model with arbitrary reactive frequencyvariant coupling (AFVC) networks is proposed. The engineered formulation is more general than prior-art ones—with the only restriction that the coupling...
-
Two-dimensional hydrogen-like atom in a weak magnetic field
PublicationWe consider a non-relativistic two-dimensional (2D) hydrogen-like atom in a weak, static, uniform magnetic field perpendicular to the atomic plane. Within the framework of the Rayleigh-Schr¨odinger perturbation theory, using the Sturmian expansion of the generalized radial Coulomb Green function, we derive explicit analytical expressions for corrections to an arbitrary planar hydrogenic bound-state energy level, up to the fourth...
-
Joanna Janczewska prof. dr hab.
PeopleJoanna Janczewska obtained her PhD degree at the University of Gdansk in 2002. From October 1999 to September 2004 she was an assistant at the University of Gdansk. Since October 2004 she has been an assistant professor at the Gdansk University of Technology. Moreover, from October 2008 to September 2010 she had a visiting position in the Institute of Mathematics of the Polish Academy of Sciences. Her mathematical interests...
-
Karolina Lademann mgr
PeopleCurriculum vitae
-
The equations for interactions of polarization modes in optical fibres including the kerr effect
PublicationWe have derived coupled nonlinear Schro¨ dinger equations (CNLSE) for arbitrary polarized light propagation in a single-mode fibre employing electromagnetic field complete description. We used a basis of transverse eigenmodes with appropriate projecting; hence, the nonlinear constants depend on the waveguide geometry. Accounting for a weak nonlinearity, which is connected to the Kerr effect, we have given explicit expressions for...
-
On Nonlinear Bending Study of a Piezo-Flexomagnetic Nanobeam Based on an Analytical-Numerical Solution
PublicationAmong various magneto-elastic phenomena, flexomagnetic (FM) coupling can be defined as a dependence between strain gradient and magnetic polarization and, contrariwise, elastic strain and magnetic field gradient. This feature is a higher-order one than piezomagnetic, which is the magnetic response to strain. At the nanoscale, where large strain gradients are expected, the FM effect is significant and could be even dominant. In...
-
Numerical Methods for Partial Differential Equations
e-Learning CoursesCourse description: This course focuses on modern numerical techniques for linear and nonlinear elliptic, parabolic and hyperbolic partial differential equations (PDEs), and integral equations fundamental to a large variety of applications in science and engineering. Topics include: formulations of problems in terms of initial and boundary value problems; finite difference and finite element discretizations; boundary element approach;...
-
Estimation of a Stochastic Burgers' Equation Using an Ensemble Kalman Filter
PublicationIn this work, we consider a difficult problem of state estimation of nonlinear stochastic partial differential equations (SPDE) based on uncertain measurements. The presented solution uses the method of lines (MoL), which allows us to discretize a stochastic partial differential equation in a spatial dimension and represent it as a system of coupled continuous-time ordinary stochastic differential equations (SDE). For such a system...
-
Parabolic Equations with Functional Dependence
PublicationWe consider the Cauchy problem for nonlinear parabolic equations with functional dependence and prove theorems on the existence of solutions to parabolic differential-functional equations.
-
Method of lines for Hamilton-Jacobi functional differential equations.
PublicationInitial boundary value problems for nonlinear first order partial functional differential equations are transformed by discretization in space variables into systems of ordinary functional differential equations. A method of quasi linearization is adopted. Suffcient conditions for the convergence of the method of lines and error estimates for approximate solutions are presented. The proof of the stability of the diffrential difference...
-
Low Cost Method for Location Service in the WCDMA System
PublicationA new and low cost method for a location service (LCS) in the Wideband Code Division Multiple Access (WCDMA) system is outlined. This method, which is called TDOA + RTT, enables calculation of the geographical position of a mobile station (MS) without knowledge of relative time differences (RTDs) between base stations (BSs). The TDOA+RTT method is based on the measurement of round trip times (RTTs) between the MS and the serving...
-
Magnetoacoustic heating in a quasi-isentropic magnetic gas
PublicationThe nonlinear heating of a plasma which associates with the transfer of energy of magnetoacoustic waves into that of the entropy mode, is analytically studied. A plasma is uniform and motionless at equilibrium. Perturbations in a plasma are described by a system of ideal magnetohydrodynamic equations. The equilibrium straight magnetic strength and the wave vector form a constant angle which varies from 0 to π/2. There exist four...
-
Geometrically nonlinear FEM analysis of FGM shells based on neutral physical surface approach in 6-parameter shell theory
PublicationThe paper presents the formulation of the elastic constitutive law for functionally graded materials (FGM) on the grounds of nonlinear 6-parameter shell theory with the 6th parameter being the drilling degree of freedom. The material law is derived by through-the-thickness integration of the Cosserat plane stress equations. The constitutive equations are formulated with respect to the neutral physical surface. The influence of...