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Entstehung eines Solitons

Links: Durch die Balance aus zwei Wellenphänomenen, der sogenannten Dispersion und der Nichtlinearität, kann ein Soliton entstehen.

Oben: Ein schmales Wellenpaket, wie zum Beispiel ein Lichtpuls in einem Glasfaserkabel, ist aus vielen Wellen unterschiedlicher Wellenlänge zusammengesetzt. Je nach dem durch welchen Stoff sich das Wellenpaket bewegt, breiten sich die einzelnen Wellenlängen unterschiedlich schnell aus. Dieses Phänomen wird "Dispersion" genannt und führt dazu, dass das Wellenpaket mit der Zeit zerläuft. Aus einem schmalen, hohen Puls wird eine breite, flache Wölbung.

Unten: Besitzt das Wellenpaket eine sehr große Intensität, kann es dazu kommen, dass sich die oberen Teile des Wellenpakets schneller fortbewegen als die unteren. Dieser Effekt wird "Nichtlinearität" genannt.

Rechts: Gleichen sich Dispersion und Nichtlinearität aus, ist das Wellenpaket über längere Zeit stabil und man spricht von einem Soliton oder von einer solitären Welle.