Solitons in Nonlocal Media
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Contents<br />
List of Figures vii<br />
1 Introduction 1<br />
1.1 <strong>Solitons</strong> <strong>in</strong> Nonl<strong>in</strong>ear Physics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1<br />
1.2 Optical <strong>Solitons</strong> . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2<br />
1.3 <strong>Nonlocal</strong>ity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3<br />
1.3.1 Strong <strong>Nonlocal</strong>ity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5<br />
1.3.2 Weak <strong>Nonlocal</strong>ity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7<br />
1.4 Liquid Crystals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7<br />
1.4.1 Liquid Crystal Phases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7<br />
1.4.2 Cont<strong>in</strong>uum Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9<br />
1.4.3 L<strong>in</strong>ear Optical Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10<br />
1.4.4 Reorientational Nonl<strong>in</strong>earity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12<br />
1.5 Spatial <strong>Solitons</strong> <strong>in</strong> Nematic Liquid Crystals . . . . . . . . . . . . . . . . 13<br />
2 Scalar <strong>Solitons</strong> <strong>in</strong> Nematic Liquid Crystals 15<br />
2.1 Cell Geometry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15<br />
2.2 Set-Up . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16<br />
2.3 Effect of the Input Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16<br />
2.4 Soliton Observation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21<br />
2.5 Theory of Nonl<strong>in</strong>ear Optical Propagation <strong>in</strong> NLC . . . . . . . . . . . . . 24<br />
2.5.1 Rul<strong>in</strong>g Equation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24<br />
2.5.1.1 The Highly <strong>Nonlocal</strong> Case . . . . . . . . . . . . . . . . 26<br />
2.5.2 Numerical Simulations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28<br />
2.5.2.1 Nonl<strong>in</strong>ear Propagation . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28<br />
iii