Экстремальная и топологическая нелинейная оптика открытых систем

Представлен обзор результатов исследований по теории оптических волновых пакетов с экстремальными свойствами по отношению к управляемой форме импульсов или к сложности внутренней структуры пучков импульсов излучения. При этом особое внимание уделяется проявлениям диссипативных эффектов притока и оттока электромагнитной энергии. Именно эти факторы приводят к своеобразным правилам сохранения чисто электромагнитных величин в диссипативных средах, в которых электромагнитная энергия необратимо убывает в случае поглощения и возрастает при усилении. Эти правила накладывают определенные запреты на возможности преобразования формы импульсов и позволяют качественно описать их эволюцию. Показано повышение эффективности воздействия на классические и квантовые микрообъекты униполярных или квазиуниполярных импульсов излучения и обсуждены возможные пути формирования таких импульсов. Для объемных лазерных сред с насыщающимся поглощением описаны топологические свойства локализованных структур излучения и их трансформация при плавном изменении параметров среды (уровня накачки). Сохранение топологической структуры при изменении параметров, не выходящем за пределы области устойчивости, предоставляет возможность их различения при кодировании информации топологическими солитонами рассмотренного типа.